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改變了汽車和火箭的馬斯克 這次想要幫你改造大腦

還記得被稱作「矽谷鋼鐵俠」的埃隆·馬斯克嗎?在打造了特斯拉汽車,開了挖洞公司,甚至把Space X的可回收火箭變成現實之後,他又有了大動作。

馬斯克的另一家公司Neuralink展示了全新的侵入式腦機介面,他們要用更加低廉的代價幫助那些障礙人士:只要大腦能想到,就能做到和普通人一樣的事情。

馬斯克這次發布了啥?

這次公布的Neuralink侵入式腦機介面技術分為四個部分,絲線、手術機器人、外置晶元以及演算法。

絲線是會植入人腦的電極,通過與神經元接觸獲得腦內輸出的信號,從而了解到人在想什麼。

Neuralink將電極做得與髮絲一般輕柔,且僅有4~6微米的直徑,儘可能地降低了電極植入對大腦的影響。

由於是業界首創的方案,Neuralink還開發了被稱作「縫紉機」的手術機器人,來執行植入電極的微創手術。

「縫紉機」會在植入時提供更精準的操作,並且能夠自動避開血管,大幅降低植入對大腦可能的損傷。

絲線並非是世界上第一個會植入大腦的電極,目前已經有數個使用猶他電極的植入案例,主要採用氣錘將看起來像釘板的電極植入腦中。雖然行之有效,但這樣的植入方式可能造成對腦中語言或者其他功能區的傷害。

在電極形態和植入方式上都儘可能減低損傷可能性,馬斯克同時也表示:儘管Neuralink當前需要在頭顱開孔來完成置入,但未來將改為使用激光開孔,讓手術對身體的影響降到更低。

即使是將電極植入大腦,也沒法簡單地獲取腦中的信息,大腦中隨時都在釋放著複雜的信號,無法直接轉換成清晰的指令。

於是Neuralink在這套腦機介面中設計了一塊用於信號識別、轉換的外置晶元,其中的核心部件便是N1感測器。相比其他方案的碩大接收器,僅有指甲蓋大的N1感測器小了許多。

偵測到大腦活動的晶元會通過USB-C連接,把信號傳輸到耳後的外掛接收器上,這也整套方案中唯一的外置部分。

最後便是演算法,得到大腦發出來的信號之後,還需要用改進後的演算法進行破譯和轉換,變成真正可以用於操作和溝通的輸出信號。

馬斯克還展示了Neuralink的腦機介面配套iOS應用,可以對手機或是鍵盤滑鼠進行操作,看上去就很賽博朋克。

這樣的一整套侵入式腦機介面,使得試用者可以在損傷更小的前提下,實現精度更高更有效的腦信號輸出。

現在馬斯克已經在老鼠和猴子進行了實驗,成功率達到了87%,甚至還讓猴子掌握了用這套腦機介面控制電腦的辦法。

而在2020年底之前,Neuralink還將在人類身上進行臨床試驗,這或許會是走向新時代的重要一步。

「矽谷鋼鐵俠」的瘋狂計劃

在人類的大腦中植入電子元件,這樣的想法在常人來看是瘋狂的,但推動了汽車、航天等領域尖端技術的馬斯克卻不這麼認為。

從2016年創立以來,Neuralink一直保持著低調,幾乎不發表研究進展以外的信息。我們僅僅知道,這是馬斯克投入的又一個領域,有望帶來和前幾個創業項目同樣的影響力。

愛玩推特的馬斯克積極地表達了他的願景:想要讓人類與設備走得更近,幫助腦科學研究進步,進而關心那些被主流社會忽視的人,推動社會的變革。

他找到的實現方式便是腦機介面,大腦直接向機器輸出信號,完成原本需要人手或是整個身體來進行的操作。

2年前,馬斯克曾提到過「神經蕾絲」這一概念。源於科幻小說的這種技術,可以將網狀的感測器植入大腦中,從而讓大腦與設備進行高效溝通。

其實這樣的構思在不少科幻作品中已經出現:通過腦機介面,人類可以輕鬆自由地學習知識或是傳播思想,甚至連需要數十年完成的基礎教育,也可以在短時間完成。

還有更加實際的應用領域,癱瘓或是存在著身體障礙的人們,可以用腦機介面來完成對外部設備的操作。從此彌補身體上的障礙以及缺失,並且給了他們一個回歸正常生活的機會。

馬斯克與Neuralink帶來的這套方案,看上去更為現實,不僅方案本身有了極強的說服力,完整的操作流程也讓我們可以感受到,腦機介面已經近在咫尺。

腦機介面究竟能幹嘛?

上面已經說過,人類本來是通過雙手和身體的其他部位,來完成生活工作中的各種目標。為了提升效率,人們已經在過去的數千年間開發出了各種工具,但始終逃不過用雙手親自操作這一步。

有沒有可以更高效的辦法呢?那便是用大腦直接和工具接觸的腦機介面,跳過了身體,這個實際並沒有效率卻在過去無法避開的環節。

《攻殼機動隊》中出現過位於頸部的連線介面,人與人、或是機器之間可以進行高效的溝通。這和Neuralink此次展示的方案一樣,都屬於侵入式腦機介面,在大腦中植入元件以獲得高精度的信號。

通過手術,就能用另一種方式輸出自己的想法,或是做到之前無法完成的事情,看上去十分美妙。但侵入式腦機介面的安全問題仍然是一大難關,讓元件與大腦接觸的過程需要極高的精準度,稍有不慎可能後悔終生。

這個領域的先行者菲利普·肯尼迪,就曾親身嘗試過猶他電極植入,使得他短時間內無法正常說話。Neuralink在電極形態和植入方式上做出諸多改進,也有不少出於安全性的考量。

其實還有另一種選擇,無需手術的非侵入式腦機介面,技術上與醫院裡的腦電波檢測同根同源。這個方向上同樣有不少企業在嘗試突破,其中也有大名鼎鼎的Facebook。

和腦電波檢測一樣,非侵入式腦機介面對人腦對外釋放的信號進行捕捉,不需要任何手術。它更適用於更廣泛的人群,如果腦機介面的應用會像智能手機一樣普及,小雷會認為是非侵入式的功勞。

雖然在科幻作品中,往往會表現成角色使用了腦機介面後,一切的輸入輸出只靠大腦就可以完成。不過在現實中,技術僅僅發展到能夠獲取大腦信號的階段,還沒法向腦內傳輸精確的、高信息量的信號。

但這已經能夠改變很多很多了,所想變所得說不定就能成為現實。小雷(微信:leitech)現在想要完成一篇文章,還需要在鍵盤上輸入文字才行,有了腦機介面之後,說不定可以直接把想到的事情變成文章。

對於普通人來說,腦機介面可以幫助我們完成許多過去難以做到的事情,或是用更高效的方式去完成。在這個角度上,腦機介面像極了科技在未來的進化方向。

而對於全身癱瘓的障礙人士,腦機介面則給了他們樂觀生活的希望:在醫學領域中,腦死亡被視為人類死亡的判斷依據之一。但如果大腦還能活動還能發出意識,即使身體上有再多的缺損,也能夠用思想去彌補。

可以說,腦機介面讓人們能夠平等生活,不會因為身體上的區別而存在太大的差異。

有好有壞,這才是未來

Neuralink帶來的技術有著美好的前景,但也逃不開人們對植入絲線這一操作的疑問。

植入了電子元件的你,還是你自己嗎?人類還是本來的人類嗎?腦機介面會徹底摧毀並重建我們的社會嗎?

科幻作品還出現了名為賽博格(Cyborg)的新型人類,通過使用電子或機械設備,賽博格的能力被大幅增強。但也因為有了和人類的不同,賽博格往往被普通人所忌憚,他們的生存意義也成了不少作品的討論點。

好在這些科學倫理問題不用急著給出答案,當前還可以樂觀地向前看,腦機介面技術有望在幫助障礙人士回歸生活的同時,讓我們對一直以來都十分神秘的大腦,有一次深入且完整的了解。

那之後的人類要如何迎接變化,就到時候再說吧。

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