腦機互聯不是夢，最新腦機介面發布：智能手機可操控

【CSDN 編者按】你是否曾在科幻書籍上看過：主角們可以用意念控制電腦。如今這將不再是幻想，上周，伊隆·馬斯克發布了腦機介面，可以讓完全癱瘓的人能完全「自然控制」計算機，他還希望明年能夠在人體中植入腦機互聯設備。這項黑科技具體如何實現的？一起來看看吧。

作者 | Emily Mullin

譯者 | 彎月

責編 | 伍杏玲

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

近日，伊隆·馬斯克（Elon Musk）表示，他打算把人的大腦與電腦相結合。

不過他在出席他創立的腦機互聯創業公司Neuralink在舊金山舉行的活動時表示，通過人的大腦控制智能手機或將人們的思維直接連接互聯網，距離這種想法的實現還需要很多年。

儘管如此，馬斯克聲稱，Neuralink準備最早將於明年在癱瘓的人體身上，來測試這項技術。

腦機互聯：讓殘疾人重新聽、說、看

Neuralink是一家總部位於舊金山的公司，馬斯克向其投資1億美元。近日Neuralink宣布，他們開發了一種比人類頭髮還細的線狀植入物，能夠記錄神經元的活動。

腦機介面旨在提供大腦與外部設備之間的直接通信路徑。這些介面使用電極來「讀取」大腦信號，然後由計算機將這些信號轉換成命令，最後再根據這些命令在計算機程序或設備上執行必要的動作。

馬斯克為人類塑造了一個未來，在這個世界裡任何人都可以選擇其中一種介面實現他所謂的「與人工智慧共生」。

對此，馬斯克還設想了一種腦部手術，這種手術屬於微創手術，只需幾個小時就能完成，類似現代LASIK手術（鐳射視力矯正手術）。他說有了這樣的介面，人們就可以「選擇與AI合二為一」。

馬斯克對AI特別感興趣，他曾經警告道強大的AI將會帶來潛在危險，最終可能會給人類帶來影響。

Neuralink研究員Philip Sabes表示，該項技術的第一項應用很務實的：讓脊髓損傷至完全癱瘓的人能完全「自然控制」計算機。

馬斯克在演講結束後的問答環節中也表示，他們的目標是讓四肢癱瘓（肢體和軀幹癱瘓）的人擁有每分鐘輸入40個單詞的能力。當前的腦機互聯技術可以讓這樣的患者每分鐘輸入大約10個單詞。

Neuralink表示，他們的最終目標是讓殘疾人能夠聽、說、看。

但即使是在受影響最嚴重的患者中使用，各個公司要獲得美國食品和藥物管理局的上市批准也可能需要數年時間。美國食品和藥物管理局已經批准了深部腦刺激，這是一種能夠在大腦中產生電脈衝的植入物，用於治療帕金森症和其他一些疾病。但是，直接控制設備的介面仍僅用於研究目的，而且不可用於商業。

腦機互聯的研究始於20世紀70年代，第一批原始設備於20世紀90年代植入人體。到目前為止，這些設備一直都用於為嚴重癱瘓的人恢復有限的活動，允許他們通過思維直接控制計算機游標或機器人手臂。但是現在這些設備的大部分僅在研究實驗室中進行測試，距離人們在日常生活中使用的實用設備還需要多年的時間。

目前這類腦機互聯還涉及侵入性腦外科手術，需要神經外科醫生在頭骨上鑽孔，才能植入電極。而且許多電機運動的介面都使用了金屬基座，需要將大腦的電極連接到帶有電纜的計算機上。機器人假肢等外部設備也需要連接到計算機。

馬斯克想要擺脫這些笨拙的設備。他說，Neuralink正在開發的介面完全採用無線（雖然他的系統不是第一個採用無線技術的系統）。該公司的晶元原型是一個很小的設備，只有助聽器那麼大，可以放在耳後。

Neuralink的總裁Max Hodak表示，整個介面最終將由智能手機應用控制。

Neuralink承諾的這些功能中究竟有哪些已經實現了，目前尚不清楚。

最近該公司公布他們創建了一系列小巧靈活的「線」，其上有數千個電極。目前的介面依賴於植入大腦的堅硬金屬電極。電極可以在大腦中形成瘢痕組織，影響大腦記錄神經信號的能力。

據馬斯克說，相比之下，Neuralink合成的線約為人類頭髮的十分之一。Neuralink聲稱，在讀取大腦信息方面，這些線的能力是當前電極的15倍。

在近日的活動中，馬斯克還描述了一種類似縫紉機的機器人，這種機器人可以將柔韌的線精確地插入大腦。該想法首次在加州大學舊金山分校和加州大學伯克利分校的研究人員於3月份在預印本文獻庫bioRxiv的論文中得到了闡述。此後，其中的兩位研究人員Sabes和Timothy Hanson加入了Neuralink。

馬斯克專註於未來在人類身上使用腦機互聯的技術，他還聲稱第一次人體測試將於2020年底正式開始，同時，Neuralink於近日發布的白皮書描述了一項針對老鼠的小型研究。在19次手術中，機器人成功地將87%的線植入了老鼠的大腦中。（馬斯克也提到了：「一隻猴子已經能夠通過它的大腦控制一台計算機」，然而他並沒有提供細節。）

但使用更小的電極也存在缺點。「人體的環境很嚴苛。隨著時間的推移，這些材料可能會分崩離析，」加州大學聖地亞哥分校電氣和計算機工程助理教授Vikash Gilja曾於2017年7月-2018年6月期間在Neuralink技術團隊任職，他表示，「如果縮小材料，那麼電極可能更容易損壞，因為你使用的材料更少，或者因為使用的材料尚未在這些條件下經過嚴密的測試。」

假設Neuralink開發的腦機互聯能夠在人腦中保持穩定很多年（沒有人願意每年都需要進行腦部手術才能維持腦中的機器），那麼Neuralink植入物的成功將仰仗數據的速率：這種介面可以同時記錄和刺激多少個神經元。

「擁有的數據越多，就意味著你可以控制的自由度越大，」總部位於德克薩斯州奧斯汀的Paradromics公司（該公司也在建造高數據速率的腦機互聯）首席執行官兼創始人Matt Angle說。對於有意識地控制運動的假肢來說，高數據速率將賦予人更多的靈活性。在通信方面，高數據速率可以提高你的打字速度。而對於使用視覺假體的人來說，高數據速率將轉化為更清晰的解析度。

Neuralink表示，他們能夠同時記錄1,000個神經元。

喬治亞理工學院的腦機互聯研究員Melody Jackson表示，該技術「完全可行。」她說，如果能讀取10萬個神經元的話，那就更好了，因為人類大腦有大約1000億個神經元，但研究人員遇到的難題在於，在人腦中鑽多少個孔以及將電極放在哪裡。她對馬斯克團隊持有的一個疑問是，他們計劃如何解釋這些神經信號。通常這項工作需要依賴於機器學習技術。

「這是關鍵，」Jackson說，「獲取大腦信號並不難。但獲取了但腦信號之後，該怎麼辦？這才是最困難的部分。」

目前正在開發侵入性腦機互聯的公司還有Kernel和CTRL-labs等。

現實很骨感：預計10-15年實現

在短期內，這些設備還無法將我們的大腦連接到互聯網，但Neuralink總裁Angle說可以想像在幾年內這種技術可以用於治療精神疾病等更廣泛的用途。他說：「由於事實證明這些植入設備都是安全的，因此可以想像會有越來越多的患者使用。」

馬斯克表示，Neuralink設備的第一次人體測試仍然需要傳統的腦部手術，但他的宏偉願景是只需在門診花幾個小時就能自動植入這些介面。

Angle表示，這種願景的實現可能還需要10-15年的時間，在此期間內我們不僅會思考Neuralink和馬斯克的發明所面臨的技術問題，而且還得慎重考慮將我們的大腦連接到計算機所引發的社會和道德問題，畢竟大腦造就了我們人類。

原文：https://onezero.medium.com/elon-musk-wants-to-read-your-brain-f011b9aec3a5

本文為 CSDN 翻譯，轉載請註明來源出處。

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