馬斯克推腦機接口芯片！1小時安裝睡覺時充電，植入活豬現場遛很快人體試驗

智東西（公眾號：zhidxcom）

文 | 心緣

智東西8月29日報道，剛剛，馬斯克揭曉其腦機接口公司Neuralink的最新重磅進展，並現場遛三隻小豬，來展示其腦機接口芯片的功能。

馬斯克和Neuralink都早早為這場定於北京時間8月29日6點開始的直播發布做足了宣傳，然而，馬斯克又重新定義了6:00。

直到6點41分，直播界面才開始出現畫面，也不知道這四十多分鐘到底出了什麼bug。

Neuralink，這家自2016年成立就“神隱”的腦機接口公司，一直有兩個目標：一是更好治療神經系統疾病，二是通過提高人腦智能，規避人工智能帶來的風險。

直到去年7月，Neuralink首次展示其研發成果——成功將多達1500個電極植入小鼠大腦，併成功讓猴子用其系統來“意念操控”電腦。

在基於人的腦機接口方面，去年Neuralink展示了將4個傳感器安裝在人的腦袋上的設計，使用者甚至可以通過無線連接與iPhone上的應用進行互動。

而今天，馬斯克介紹了一款更小的、多合一設計的新模型，取代了此前複雜的“小吊艙”式裝置。

這個新芯片只會留下一條不起眼的小傷疤，“我現在可能就有一個，你不會知道的。”馬斯克開玩笑道。

他説，Neuralink研發的腦機接口芯片Link，能解決焦慮症、抑鬱症、健忘症等各種大腦重要問題。

在2019年7月的Neuralink演講中，馬斯克曾立下小目標：2020年底前獲得監管部門批准，進行人體試驗。

今年7月，Neuralink已被FDA授予“突破性設備狀態”，正在為第一次人體植入做準備，等待所需的批准和進一步的安全測試。

馬斯克還在現場盛邀更多優秀人才加盟。

馬斯克説，所有人都存在各種神經問題，比如記憶力衰退、聽力下降、視力下降、大腦損傷……所以我們需要更可靠的、可負擔的通用電腦設備。

現在的醫學研究，每個陣列只有100個電極，需要醫學專家來使用，還要在腦袋上插大電線和盒子，存在感染的風險。

而如今可實現的技術，每個設備上有8-16個電極，可以用於有價值的治療，但做不到讀寫高帶寬信息，會破壞大約一塊方糖大小的腦物質，並不總是工作。儘管如此，它還是極大地幫助了15萬人。

而Neuralink研發的腦機接口芯片，能解決焦慮症、抑鬱症、健忘症等各種大腦重要問題。

比如，某位患者因為中風而失去了説話的能力，他們可以思考他們想説的話，而他們的話可以被計算機大聲説出來或在屏幕上打字。

那麼寫入大腦，有哪些需求？

馬斯克提到三點，一是精準控制時間和空間電場，二是不同大腦區域的電流範圍廣，三是長久不會對大腦造成損傷。

馬斯克展示了Neuralink去年首秀的外科手術機器人的“V2”原型，該機器人可在人的大腦中縫製多達1024個5微米寬的超薄電極。

迄今這一系統僅進入大腦皮質表面，但Neuralink希望將其更深地插入灰質中，以探測更深的大腦功能（即下丘腦）。

這些電極將連接到Neuralink的“Link 0.9”芯片，該芯片大小為23mm x 8mm，大小不到一枚硬幣，植入位置與頭骨齊平，可插入用户頭骨的小孔並採集腦信號，無線傳輸範圍達5-10米。

Link芯片還提供感應充電和全天續航，用户可以在睡覺時間對其進行感應充電。

馬斯克説，它可以測量用户的體温、壓力和運動，併為可能發生的心臟病或中風提供早期預警。

此外，它還有很多方便的功能，比如播放音樂、提醒天氣狀況和適宜的衣服等。

安裝這樣一個芯片，需要進行醫學評估。安裝芯片所需時間不到一小時，且恢復很快。

馬斯克説：“就像一根用細金屬絲裝在頭骨上的Fitbit一樣。”

由於外科手術機器人使用計算機視覺軟件、高端相機及其他技術來精確對準，因此該過程的縫合部分大約需要30分鐘。

在接受採訪時，Neuralink總裁馬克斯·霍達克（Max Hodak）説，馬斯克對整個過程花了多長時間不滿意。

怎麼體現這個芯片的有效性？

Neuralink選擇了和人類在健康和記憶等基因特徵方面相似度跟高的豬來進行實驗。

現場，馬斯克扒拉在豬欄上，向觀眾介紹了三隻健康的小豬：Joyce、Dorothy和Gertrude。

其中，Joyce沒做過植入手術，Dorothy做植入後又取出，Gertrude植入了芯片。

Dorothy做過植入手術後又將芯片取出，如今依然身體健康，沒發生什麼變化，説明這個手術時可逆的。

也就是説，假使接受植入的用户不滿意，可以再做手術將植入物取出，而大腦不會受到損傷。

Gertrude植入物連接到顯示屏上，可監視其從鼻子發出的信號，每當Gertrude聞到有味道的東西是，Link芯片就會採集記錄這些大腦活動所產生的信號。

比如給Gertrude餵食物時，顯示屏上的信號開始活躍起來。

當小豬跑在跑步機上時，馬斯克介紹説“我們會讀取關節的位置，可以非常精確地預測主體內所有四肢的位置。”

根據LinkedIn數據，Neuralink已擁有大約100名員工，獲得1.58億美元融資，其中1億美元來自馬斯克。

所有這些研究，都是在Neuralink佔地50000平方英尺的園區內進行的。

在2019年7月，馬斯克首次揭曉Neuralink的腦機接口研究成果及技術細節。

Neuralink用直徑4-6微米、比頭髮絲還要細的“線”，通過一個兩毫米的切口植入腦中，同時可以避開大腦血管。

與其他腦機接口使用材料相比，這種“線”的材料對大腦損害性更小，還能傳輸更多數據。這種材料分佈在96 個“線”組成的陣列中，可容納3072個電極。

負責縫線的機器是一個神經外科機器人，每分鐘能夠植入6根“線”（192個電極），整個過程特別像“縫紉機”。

相比其他腦機接口技術，這個植“線”方法的“針”更小、更靈活，能更有效的避免大腦出現炎症和損傷。

讀取大腦思維則依靠其定製芯片，它能將大腦信號轉化為計算機可以理解的代碼，實現“意念控制”。

例如在老鼠實驗中，系統通過老鼠頭上鑲嵌的有線連接（USB-C端口）來傳輸數據，其定製芯片可提供的電流大約是當時最好傳感器的10倍。

當時Neuralink提出的下一步目標，是創建一個無線系統。

如果人使用這個系統，腦袋上會被植入4個傳感器，其中3個位於運動區域，1個位於感受區域，外置設備安裝在耳後，內置一枚電池。通過無線連接，人腦可基於該設備與Neuralink在 iPhone上的應用進行互動。

此前馬斯克曾表示，Neuralink希望最早在今年進行人體試驗。

如今，Neuralink已被美國食品和藥物管理局授予“突破性設備狀態”，這意味着該機構將比以前更快地響應該公司的申請，但並不構成對人體測試的認可。

目前尚未開始進行人體試驗，這也意味着接下來它將面臨的核心挑戰，是如何順利證明其腦機接口系統在人類身上也能像在老鼠和猴子身上那樣起作用。

除了Neuralink外，一些研究機構及公司也專注於腦機接口。

一種是像Neuralink一樣，探索侵入式腦機接口。

例如在2019年4月，《Nature》期刊發表了加州大學舊金山分校華裔教授 Edward Chang及其同事的研究，可以通過侵入式腦機接口和AI技術，將腦活動轉化為受試者想表達的語音。

2020年4月，《Cell》期刊發表了來自美國俄亥俄州Battelle研究所和俄亥俄州立大學Wexner Medical Center的重磅研究成果，通過腦機接口系統來恢復嚴重脊髓損傷的患者手部觸覺和運動能力。

另一種是非侵入式腦機接口技術。

相比侵入式，非侵入式不需要開創，也就不存在感染的風險，雖然採集信號的精確度會相對降低，但商用可行性更高，已經被用於專注力訓練等應用。

例如從哈佛創新實驗室脱胎的華人腦機接口創業企業BrainCo，即採用非侵入式混合腦機接口技術，研發了可以還原人眼縮減或大腦想象場景的腦波成像技術，以及可隔空打字肌電控制系統。

2019年11月，俄羅斯公司Neurobotics和莫斯科物理與技術學院（MIPT）的非侵入式腦機接口新研究登上《Nature》子刊，他們開發了一種新型深度學習神經反饋模型，讓受試者觀看由多個不同類型的視頻片段所組成的連續視頻，試圖將受試者看到的畫面實時重建在計算機屏幕上。

近年來，腦機接口領域的研究及投資活動正趨於活躍。

在華盛頓大學研究神經接口的助理教授Amy Orsborn看來，科學家仍然面臨着一系列問題，包括如何防止植入物周圍的組織疤痕、測量質量以及開發用於解釋大腦信號的機器學習算法等，這些問題依然懸而未決。

倫敦帝國理工學院腦科學系主任Paul Matthews教授認為，理解腦信號所面臨的挑戰更多是工程問題，而馬斯克正專注於克服這一問題。

在Neuralink腦機接口最新進展公佈後，網友們討論地相當激烈。

有網友盛讚：“太瘋狂了！這是具有歷史意義的一天，一個重要的未來即將到來。Neuralink將徹底改變我們的日常生活，就健康而言，這簡直是不可思議！我們歡迎未來。”

也有網友表示，這件事“令人着迷和恐懼。一方面，該設備可能會使我們的教育系統過時，只需將所有教科書下載到大腦中就可以了；另一方面，這會干擾誘使我們的感官設備產生幻覺。”

腦機接口能否拉近人工智能與人類智能的距離？這個問題的答案或許還很遙遠。

但可以確定的是，腦機接口的出現已經為非健全人士的未來照進曙光。

有視力障礙的人，有望重見光明。

有語言障礙的人，有望重獲自由表達思想的能力。

有行動障礙的人，有望更自如的行走、拾取物品、操縱機器。

普通人也可以通過腦機接口，感受一把遠程意念操縱物品的科幻感。

正是這些很酷的創新研究，一步步將科學幻想轉變成能改造人們生活的模樣。