科幻作品里，有一个经典的设定，那就是将大脑和电脑连接，从而实现智力、注意力、洞察能力、情感能力、计算能力、感知能力等等等能力的提升。) z( n* e7 U+ ?5 {
9 @% A2 T8 h8 @* k3 g, E如果这项技术能做到安全、无痛，无副作用，你会尝试吗？
0 o0 k, ~; s8 e$ Q6 }: z7 ^4 t3 A9 K4 k+ L- i1 f& P
0 R- l% R- n4 b2 ]4 Q( u- c U
( e& h' K: C) `9 H q1 ~4 \
# B: m. _; f% r: g0 u3 F
" ~( P& n; v j! F4 o8 P8 @$ n' R3 k6 w6 L$ W$ x
这听起来好像还很遥远，不过SpaceX的CEO，“真人钢铁侠”Elon Musk觉得，明年就可以搞个人体实验，试一下。2 n, S5 ]# m$ ?( R
: e! R z' u5 p3 i9 c; E8 C _% {
# _4 k- J' H2 b7 Q/ Y0 t: X8 c8 \* a
I" \8 i4 z% ]* D6 t( v5 K3 p' J* E5 L8 M
0 h3 K/ Z3 e% C( T' W" W6 I简单来说，就是当地时间 7 月 16 日，Elon Musk发布了一个脑机接口系统，它通过一台神经手术机器人向大脑内快速植入大量 4-6 微米粗细的线，通过 USB-C 接口直接读取大脑信号，并可以用 iPhone 控制。5 j. J/ U; J( m# n
: |6 G1 c( x- S$ E具体操作如下：
- B: ]7 c# w8 K* w0 d) n2 U) w6 n, A( U% l# m
4 i: ~/ ]2 z3 M, ^
Neuralink公司会用机器在人的头骨上钻4个8毫米的洞，并嵌入芯片，同时还会在大脑中植入超细丝线，用于检测神经元的活动。' e& W8 C8 U9 e( G' Z
5 x" u, U# |2 P7 O# P7 \. U3 z' T3 ^. q9 I
* O+ A5 ]2 q/ Y 8 [* c* F8 f8 @* i
: e& B# {" ~1 I
( m% d2 `+ ~: R这样，大脑的信息会顺着「线」来到芯片，然后信息被处理后会通过无线技术传递到其他设备，实现所谓的「人机互联」。
5 V: y8 U8 O3 d; u. {$ l) f2 I# ]6 e- e
9 R; i0 n+ h6 a, y' u5 _9 b
7 w/ Y5 j, Y* \ f5 y1 H% L这些线的直径只有 4-6 微米，连头发丝的 1/10 都不到。为了把这些线植入到大脑中，Neuralink 造了一台神经外科手术机器人：
4 O$ w+ A0 K3 w3 `8 c0 }
$ {' _6 f7 B0 J* Y( B" n
- U; r2 R3 i4 q! [; B6 {- M* w& Y* z2 B
 3 u2 U# z {/ H! x8 g. Z! a& S
' m9 m6 p* N& F! E9 N
' ?$ ]) o. P1 f8 [这个机器人的工作方式就跟一台缝纫机一样，一针一针地把线插入到脑中：1 _( \6 {! _. n2 D! |) u. ^
- S' w9 G7 H" \8 r% u$ q
5 P7 i# B2 u6 V. b
) d# b2 M, S' }9 p% x4 a% u) D# E" G7 I% m t
7 S& ~+ |. k& e+ \+ a$ T据说这种方式不仅可以达到 10 秒钟一条线（192 个电极）的速度，还能自动避开血管。然后，他们开发了一个特制的芯片，用来读取大脑的信号，并进行降噪和信号放大。目前这个系统是用 USB-C 接口来传输数据。
0 z9 L; x3 ]% q8 a
; `2 {8 |9 O% e6 }8 N . O5 h# u+ _. x) E
4 W) D- e7 x) L& c I+ a- T: a) f h1 j
但马斯克的长期目标还是无线方式，也就是用这个叫 N1 传感器的东西：" Q1 S4 _* A' y- ~
7 G9 b P& o/ @- D3 Z0 U
 : S# ` b3 d" i! g) v+ i* P: v
" V; M4 {$ k: K: i- }
N1 里面包含 4 个传感器，其中 3 个放在掌管运动的大脑区域，另外 1 个放在体感区域。它们连到耳朵后面一个带电池的无线接收器上。( M5 l) ~' p: U x
1 \, J9 v3 ]/ j* F
! h- C" }3 ?+ D& }+ b7 N
5 e8 x0 _* S, O6 u) `+ d3 ]" ]1 H0 m% f: l
马斯克说，这个传感器，可以用 iPhone 来控制( I+ M+ u( M$ [+ h7 `
' e. N& y" B C6 t+ j0 L+ |; B
6 @3 ^3 y0 p& i& b5 I1 S+ X5 T1 f
2 I( e& v f, w I. `! [) z3 U' z6 e& S, p* O9 s+ q
% r& Z/ H3 }& [' ?. z( }
目前该技术已经在小鼠身上进行过测试，数据传输方面表现良好，可以轻松超越同类设备。Elon Musk也表示，明年将会展开人体实验。 v1 Q3 Y- w# f1 s4 e4 M
9 y& r* ~. B5 e" p
: ]8 M2 a5 D7 s3 |2 c, m3 l: q
- s, ~; R0 \6 _" _7 ?
3 d' k+ t v1 m! D* @$ r
9 }3 d4 ]4 |. @0 R/ m8 ~$ s在发布会的提问环节，马斯克说他们其实已经在一只猴子身上做了实验，现在这只猴子可以用大脑来控制电脑了。两年过去了，Neuralink终于憋了个大招。8 K4 z, }9 s$ B* Q5 @: v
2 d7 N6 B1 |* p1 u* ?( W- l- P+ S; o' m6 q* _% h4 H" b1 W3 b
4 s8 ^8 \ | t8 r3 H3 }" n2 O
$ y8 _: i3 _4 i$ l' X+ {7 G
' ]! z' G4 z$ u" ^) _. m d8 e
神秘的 Neuralink公司
3 l F: F: o3 y l7 L
* ]9 h! Z* d* d, I8 w
5 `2 I2 [/ P( b6 l1 ^% w, w+ M" r' `, f2016年7月， Neuralink成立时，Elon Musk就宣布了该公司建立的目的——为了开发「连接人类和计算机的脑机接口」。7 ]0 c0 H4 |" `2 U
7 {+ y. K4 Q9 q" u& n
: m" ], N7 _" K( v! o+ p+ S- K# j相比起Elon Musk其他公司，Neuralink 显得十分低调神秘，官号两年间发的推特寥寥可数，还大多是关于此次发布会的。
, Z4 ^) r- g E& A/ f4 @: s2 b6 k/ |5 p8 I2 X
7 S& v: I2 P9 D, k3 l" _1 |
& T; M, C) I7 m! a" G/ A: r$ ~
) u0 y8 Q3 D5 U" d; y* g
' Z) P9 F9 `/ o; U5 [直到发布会前，它的官方网站上，除了 13 个职位的招聘启事之外，没有任何其他信息。看起来就像是在说：“除了招人和干活，我们忙得连做网站的时间都没有。”事实可能真的是这样。3 m, O( U+ Z8 }8 ]. Y( F9 l* K
* T3 f" p# y' m6 }* q! g5 x3 k7 m; N1 |4 [- A( g
因为要做出一个可用脑机接口系统，是一件复杂得超出想象的浩大工程。
9 A6 A- b2 q% L2 @' h. A1 G6 d/ ^) }5 z- f) ?! L0 z4 b
6 o$ h7 e- k: |2 j( h6 D( n
3 W" D+ z& ~8 p/ {+ }4 Z" g
" F0 y' C5 N, Q" [2 j; `我们的大脑里有 1000 亿个神经元细胞，这个数字和银河系里恒星的数量一样多，所以你的大脑其实就是一个小银河。这 1000 亿个神经元，通过叫轴突、树突的东西彼此连接在一起，组成一个巨大的网络。
9 U; w: x E" S' i4 f# w5 g c, k% Z* \; M o* J4 ]2 }
& I% L# d( ] [1 m# q* ~
 1 Q0 J6 D0 g5 |8 l
. K% x0 j" x H6 {% X0 vNeuralink 认为，要达到交流简单明确的信息的程度，脑机接口起码要同时记录 100 万个神经元。而一个神经元细胞有多大呢？一个神经元细胞的直径通常是 10-15 微米，差不多是头发丝粗细的 1/10。
5 s1 |+ J4 i h/ ^
3 Q! K0 }; F9 O& ?" D4 {$ a; R1 R0 U. ~; X- {
目前，人类对大脑运行机制的理解，处在一个极尴尬的境地。一方面，在宏观层面上，感知、情绪、计算等等，都可以被直接观察和衡量；而在微观层面上，我们也知道了神经元细胞之间是通过轴突和树突连接在一起，通过电位差，像古代烽火台一样一个接一个地传递各种信号和指令。
* c3 I+ ?9 _9 `
4 e( N$ S+ w& {6 p; b0 K, N9 Z6 [* q9 }1 s2 v$ W
但是，在宏观和微观之间，我们关于大脑的认知说是一块蛮荒之地也不为过。我们完全不知道，为什么一个电位信号通过神经系统从脚底传递到大脑中，然后大脑就能把这个信号理解为“我踩到钉子了”。5 d5 T) e; J% k. w+ B. G4 ^
5 E2 J1 L; ~ i' ~' D: C! |8 x7 d' F% S8 b6 q6 z
所以，要完整地理解大脑如何运作，形成从物理化学层面到生物层面再到意识层面的整体认知，只有一个办法：打入大脑内部。脑机接口在概念上其实就是一个中间件，一头连接人脑，一头连接电脑。
* R0 U+ j( D6 y# e
% L* v1 D$ C4 K# ?9 y. \0 k0 R* l4 n' \! V# a* n" ~
0 ]% a8 K3 w( F3 c( e
$ _( v& A- i% |. W它的核心功能就是从神经元细胞读取信号，“翻译”成电脑可以处理的数字信号，然后在两者之间充当电报员和翻译的角色。% |. c6 q5 N/ ~3 T9 q5 `
& W3 f4 `7 k% q5 _* s/ u
1 D) v: e$ T5 X0 y; M2 f' A I/ s3 M5 j0 |6 ?
- I1 L: z( b$ r4 S6 G9 d1 p+ w7 F) ]! l" ~
# x, N- \+ B9 E- y$ b
; p3 K9 Z; e N, S7 [2020年前人类患者可以使用该技术？
2 v& \; f, ~- F( L; P, G8 g
; @* k/ B Z( n3 g
' [ R1 J4 n- Z8 e' B' |: A“脑机接口”简称BCI，是在人脑与外部设备之间，创建的连接通路，这种设计现阶段更多是为了用于恢复受损的听觉、视觉，以及一些肢体运动能力。
/ m- ~. k$ e5 }/ L- s( C+ P
" \! A' Q" k9 j0 J' R
: s' q8 w; C! j8 I9 c9 F5 C5 e# P3 b+ r
6 E8 c9 P( @% x/ I" B5 U$ w& W6 q7 V+ z- k
+ Z( [' @# G: Z! I
Neuralink 的短期目标之一，是要让肢体残障人士利用这套系统来做一些以前做不到的事情，从而大幅度提升他们的生活质量。最终目标则是通过类似技术，增强人类能力。8 u7 J4 m7 Z' {' r
! @2 m2 w3 j. r# F6 A& B+ M7 ^
) V4 w. ?) I: ~, B8 ^+ W& e- X P e( P( u0 j+ r
" s8 s" c1 r% u4 ^1 Y
1 v A1 [& @ X其实关于脑机接口的研究从数十年前就开始了，同时「侵入式脑机接口」所获取的神经信号质量比较高，而这种接口通常直接植入到大脑皮层。
: \1 w3 a0 O, y: D% @! ~1 d3 G8 w2 ^" r$ J7 M N0 e1 ?9 d
1 i- B1 M; x) m- o3 h% h+ u: F7 D1 O1 D2 g
; X2 O' R# v+ O# [1 C5 p
# v2 T: E$ N% b% H. D' m8 Q: w4 X% y4 t% R, n4 @9 M9 b/ J
例如1978年，一位男性盲人Jerry的视觉皮层植入了68个电极的阵列，并成功制造了光幻视；2005年，四肢瘫痪的Matt Nagle通过植入含有96个电极阵列的BrainGate，完成了对机械臂的操控。" o1 K1 W4 s1 y4 U$ l4 ?3 [
: ~& |+ H D6 {6 x' }6 N( G2 o: U9 V
- n- V) c" X2 g- @0 l5 G
. s* j- M- U% U6 F" ^, {+ |7 v: W而这些案例都需要繁琐的外置设备：- m2 P4 P$ }& e A% a2 D
7 N" ?9 n! I5 q/ @
& Z& F: Q8 r+ S, m& `+ z ! X1 {/ f# q5 y4 I$ B
' _( Z l/ n5 T' B+ d3 H
# z! h6 M" j! [* @4 E5 \* \
与它们不同的是，Neuralink的设计方案看起来更简单，更便捷、植入过程更高效。. {1 T- w8 ]3 j: J
. }/ l" e/ p, q; b# r; u% @
; V: W" b/ W" _6 I( \! |它的外置设备只有耳部的「电池」，没有其他累赘，信息传递可以靠蓝牙或者无线传输。
, z. v1 E$ |- o# N& c% F. n, r) z" g/ t# a
% }! y' B# y0 h, e" \- Z, a & V: Z' G, ^; q! j' _8 l
! V# m/ H7 P0 D+ z K1 Z9 Y. x+ r6 i/ z# H
重点是，这些特点结合后，让人感觉人人都能用。# A( j3 [; Q' _2 J: c
; [$ ^8 }. ~5 y9 k6 Q4 | S+ N! z- O/ O: m0 N
 + m6 G" b+ Z' S( Q6 ]; x" k/ q
3 A- X$ M' m) w& I: F* z2 V$ G1 P
4 {9 z# E& l+ ?, `而为了做到这一点，Neuralink发明了了两样东西，第一个自然是足够细、而且耐用的「线」。1 z0 @7 k" ]5 j
( c/ n* X6 l; d) U" p: [
% C; ~ M8 d1 J; m
这些用来连接大脑的线比头发还要细，只有4到6微米，拥有多达3072个电极，或许从微观看，它更像是一串珍珠手串，这个想法来源自一种名为「神经蕾丝」的科幻概念。" [1 k h/ q% z- C; [% o
: B4 m' O2 ^& z9 O+ ^2 Z6 k- d3 |2 L3 e" @( x
) z6 _% q( r: z; o! J- A! z c, U* I6 Z
- M4 G* d, Q" E: a9 g根据Neuralink的说法，这种线很有韧性同时兼顾了灵活性，头部在活动时不会对大脑产生损伤。
8 Q8 y2 ^0 `# T% d# s& X
& l& _1 m# |" p% m; ], M- L7 o
2 F0 Y& Q+ l0 S& P' W S0 F9 o- V6 Z G& Q) K* J' R8 d
: U! j5 j3 ?+ z: q
* k( a% c* u" v, u+ h其次就是能够在大脑上缝线的“缝纫机”：
* o' F' U" O5 Q6 F& @8 f0 {
& T* N2 `! L) A. A6 N4 B2 Z$ R; d5 l1 |5 }+ F; `2 R+ Y+ H) R
 1 E; p9 r. |5 G2 c5 |
# b$ L6 z& P+ x5 r' B8 a2 J. r0 P
% b) g3 B$ O: X* x, R6 T @7 O/ V
这是Neuralink推出的一款先进的外科手术机器人，能够在不伤害血管的情况下，每分钟插入6根线，携带192个电极。 C; k* n5 y% V0 V( z% w
6 A- D, s+ E# l+ C# i( V6 N! P6 _! M4 l4 r/ J
, ` k5 E) e# m. g* I- ]* w9 Q9 o- R; C) r ?8 d
; e! \2 b6 b) N: x# l0 H) Y据彭博社报道，这款机器人曾在动物身上进行过19次手术，成功率达到87% 。
A; E$ y9 ~5 K; \
/ B) M. P% z4 }3 Y n5 H% Y5 F9 P' N: T5 u$ `* {1 ]' H% [. X9 _) C
 x3 q( g* B6 L1 I( G; E& H
" [$ h0 E8 K1 v: j5 S5 o3 g* q) a' Y/ v
而从动态演示效果来看，这确实像是一台缝纫机，另外这台缝纫机需要一个脑外科医生亲自操作：+ V# `4 T/ M: I% E# C2 F3 R
" X+ o6 t% D9 X
9 r& ?% c& m' v9 H; ^$ ~
4 N1 N1 b: s2 {, k/ k8 y. T" H6 X3 @9 i/ `
2 @; H3 j' W1 Z# R
这就是传说中的...不想当裁缝的医生，不是好科学家？2 g- A& q( q# B: @
- n6 k$ o/ l9 H: ^7 u, A
8 q9 F# t. J5 [8 A
1 u4 w$ T0 g% { `" l* ?8 ~6 {
不过Neuralink表示手术需要提升的东西还有很多，其中可以进一步改进的，是将机械钻头改为激光钻头。: L$ m9 Z+ o) R% N; v: _' s+ f
! Y, [' O3 u, U( E
3 ?& V8 |, e/ g+ ]! }
" A& C5 C9 H( X+ q因为机械钻头在钻透头盖骨时会产生振动，这会令手术很不方便，而激光钻头对头部的侵入性较小，也基本感受不到痛感。' [# u! @2 @, f9 y
' z$ z* s2 d1 B
% q7 i5 i. y4 q' c6 ^ : r9 v8 |% u/ X
* q- `" n7 ^. A
' C4 S; S0 e1 ]! Y% ]
Neuralink目前正在向FDA申请批准，期望在2020年底之前让第一个人类患者配备这种技术。
( _; U I$ T( B" ]# @" x+ q4 ?3 |# f
3 U. K8 h4 o" K" v只不过还不知道明年预计进行的人体实验是否会用激光钻头....4 `5 ^' A9 j) K5 }
- V" Z, \0 M7 `0 G
9 O- E0 m4 v+ O( c0 J5 |
* [: r" n F" ?3 X/ U% v0 A ^, F( m5 F) u( F
# g! l0 w; F3 f% L0 w
. Z* `" F E- a, q3 b* _
# Q; \5 J* [' ]0 p+ x. {, w脑机接口技术发展的未来
) I9 \! X) X7 q- ^
1 t* ] {9 h8 B& p+ M
) Y+ J) N5 O4 Q脑机接口的技术，短期来看，仍然主要用于服务脑类疾病的病人，大幅度提升肢体残障人士的生活质量。
, x' ^# B ^; P$ T0 J) ]9 l, f' }" K/ \0 |( b$ p$ ~
4 y5 p* f" i) K2 s/ q这也是这个行业里很多公司的美好愿景之一。国内脑机接口创业公司 BrainCo 采用非侵入式，让失去双手的人用脑机接口控制机械手，基本能达到生活自理的程度。
! j4 E7 h- H! g c6 X7 c
" Y1 c* Q- y5 ? y- d3 r2 x
5 F) G, J# T+ i& a/ f但上文也提到了终极目标，那就是通过类似技术，增强人类能力。
5 n9 ]- w1 I% d- O0 G& l) }4 C+ }, H
% p0 E& Q I; ^7 A
弄明白大脑的运作机制之后，人类就能反过来改造它、优化它，未来也许会出现新物种 ——超级智人。
$ N) _8 B% ?5 X' l9 u' ]* Y; j+ |
* T& v" D4 e% [- f$ C) A" ~1 V
- T# K; O) T4 o) t" E0 n
' K" }6 L1 F2 L! H( D1 E就像《超体》里的露西。
# y! w$ j. G7 J7 B# H& c* A6 e, {: B: [# @& i: f. k* Z
. ~& _; ~$ d4 E) n2 B: k- o9 N; Q* a! v
# Q& r, I( E' D8 g/ ?
而Elon Musk内心还有着更大的目标，那就是希望这项技术能够在未来“对抗AI”。
w3 {$ Y- c$ _+ p& r! \) _3 o5 `3 J& }
6 U+ F% C* X3 D& H. `4 T/ z& O' i Q7 l; h0 x* B
随着人工智能发展，机器越来越强大，可靠的脑机接口有望成为人机共生的一个重要技术。感觉Elon Musk的思路就是，打不过你，就拉你入伙.……* r, \4 \9 T# F& X4 T
: y! R6 P! P1 g
9 s" E2 Y1 H. A7 w; |1 D
7 c; U. z& a! E/ m+ E2 |- k1 @
% @* t5 _# z( @# L! H& b% G" \: m: u% ^- U, M3 u- x
不过该技术公布后，人们似乎更关心实用性？; E& p$ A. k g! p ~0 {# n
6 p( L# e# y' b+ ]5 q! f6 V
2 q5 {( {, g; q5 b
例如
' g1 g0 }' S1 ^/ d! C9 P洗澡会不会进水？
* b' Z8 L: x' ^4 U1 @) w( J内存够不够大？5 F1 ]8 B' Y @
: v2 c0 k" ^+ S4 p" _6 ~
# [: z6 d$ K6 W: j7 v- r; g0 W$ z也有人表示，该技术应用在植发领域，想必是个新突破……
3 V) o# r# i6 u7 V* d
: k) ^6 A8 J4 Q& e( k- g9 {4 r. S7 I0 {1 n
5 M+ c+ N6 A7 N" O/ u& Q) E, Y% M
! X& I; f9 p; C% P3 E7 N+ N ?! z( U* o ^, S
总之，这算是继火星移民、月球旅行、地底隧道后Elon Musk的又一宏愿，希望明年他别“鸽”了。
9 }8 z% Z( K7 W& i% \/ _3 {% a
2 Q Z, O& ~8 L0 \* e9 ]) `5 V6 W/ s) n4 X+ a# [% ^% Z
7 I" |- r% y3 I2 B H! G6 u$ P& v3 z0 Y5 Q$ R
! D$ d1 [$ w+ ?$ o, s: z
+ v/ A, }: P8 Y* W6 p6 R0 O1 y
' v8 i Z0 J6 B! c: d: a- T: Z
0 |9 W7 F y+ o( q# U2 L# Q0 H5 d
& P0 S, g/ c0 S ]4 d
. {, m ?5 G- d# {" B
' c6 k, T* S/ k( ^; s& F; Z
* c" u- _: A! M+ X: g7 l
来源：科技日报综合狂丸科学、爱范儿、新浪微博等
6 s6 h( a% H# m% z) N, T编辑：岳靓! F7 B( Z& u+ [$ J# {
, }- L4 d/ E- n" e- v2 D; u
审核：王小龙
L/ Q' |* Y/ Y- K3 Z9 D" K M( V1 V- j6 X9 p( M
" |6 Y& h4 y. i) q& D# B4 A ) | R( u- ]1 F9 ` D7 N! }" U
5 [ \' f$ N; y5 Y% q; K( }. S, v
来源：http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1563433205&ver=1735&signature=ZUHP10FlnEe91dLMfx5yNeI3I*srUk8zJzbWSp-3ACaBFQ6YCPEFuguBRlUFVspvSs9t1x8qEsrSLO6ClM03udpTJVXTPRoBnxvRjdtoXf4jYyxoGBA9Ed-SY8Qw38To&new=1
+ W: o! w' j* N, x5 B/ u- }# Q, X1 J免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！ |
|手机版|小黑屋|梦想之都-俊月星空
( 粤ICP备18056059号 )|网站地图
发表于 2019-7-18 15:02:54
