马斯克|开头颅插芯片?让马斯克疯狂的脑机接口究竟是什么?

_原题为 开头颅插芯片?让马斯克疯狂的脑机接口究竟是什么?
原创 赵宇 、吕玥 深响
马斯克|开头颅插芯片?让马斯克疯狂的脑机接口究竟是什么?
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?深响原创 · 作者|赵宇、吕玥
核 心 要 点
脑科学的基本概念、应用价值;
世界各国的人类脑科学研究计划;
类脑智能的研究进展和产业落地情况 。
“现实版钢铁侠”埃隆·马斯克用科技拯救人类的梦想 , 在近日又有了新突破 。
北京时间8月29日 , SpaceX、特斯拉等公司的创始人埃隆·马斯克为自己旗下的脑机接口公司 Neuralink举行发布会 , 并在会上公布了最新一代脑机接口产品:一枚硬币大小的可植入大脑的芯片 , 以及一台可完成自动植入芯片的手术设备 。
据介绍 , 这一芯片能够感应温度气压、读取脑电波、脉搏等生理信号 , 支持远程数据无线传输;最新一代的手术设备 , 则是能够在未来让植入芯片手术在一小时内完成 , 全过程甚至像外科手术一样简单安全 。
马斯克|开头颅插芯片?让马斯克疯狂的脑机接口究竟是什么?
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成立于2017年的Neuralink , 是一家研发超脑带宽的脑机接口 , 实现与人工智能共存共生的初创公司 。 Neuralink此次的突破 , 也让以往都只出现在科幻电影中、充满神秘色彩的脑科学再次备受关注 。
脑科学这个概念本身并不新鲜 。 2004年4月 , 美国的《Science》杂志庆祝创刊125周年时 , 就邀请了全球几百位科学家列出他们认为当今世界最重要的前沿科学问题 , 最后归纳为125个 , 其中有18个问题属于脑科学 。
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在全球科学界久负盛名的《自然》杂志
排在最前面的脑科学问题包括意识的生物学基础、记忆的储存与恢复、人类的合作行为、成瘾的生物学基础、精神分裂症和自闭症的成因等 , 都是当时人们普遍关心且未被解决的重大问题 。
尽管问卷是16年前做的 , 但直到现在公认的重大脑科学问题依旧没有变化 。
大脑是人体最重要的器官 , 也可能是宇宙间最复杂的物体——约有1000亿个神经元 , 每个神经元与10万个类似的神经元相连 , 而且每个神经元的放电模式不同 , 编码模式不同 , 信息处理方式也不一样 。
为了观测大脑结构、洞悉规律 , 两百年来科学家们可谓煞费苦心 。 有科学家表示 , 目前人类仅仅探明了大脑结构的5% , 远远不能满足解决实际问题的需要 。
因此 , 在介观(处于宏观和微观之间的状态)和微观层面对大脑做进一步的探索 , 弄清楚大脑的联接图谱和结构图谱 , 并在此基础上制造出像人一样智慧的机器 , 就成为当今脑科学研究最重要的发展方向 , 脑科学也随着各国政府、企业和学术界的投入 , 成为了一个炙手可热的新产业 。
脑科学包括哪些领域?
想要了解脑科学未来能带来哪些产业机会 , 首先还是必须了解脑科学目前的学科领域与研究进展 。
脑科学也被叫做认知科学 , 它是一种探索大脑是如何工作的科学——如何思考、如何记忆、如何学习等 。 脑科学并不仅仅指的是Elon Musk所醉心的“脑后插管” , 现今的脑科学研究大致可以分为以下三个领域:脑疾病防治研究、脑机接口研究和类脑智能研究 。
其中:
脑疾病防治指对科学家通过总结大脑活动的一般规律 , 对人们可能出现的重大脑疾病做出诊断和干预;
脑机接口是通过电极或其他手段 , 获取大脑神经活动的信息 , 通过机器学习的处理和模式识别 , 转换成指令从而控制其他设备;
类脑智能则是指类脑计算机器人、大数据处理等方面的研究和开发 。
在这些不同的方向上 , 研究脑科学又各能产生哪些价值?
脑科学研究的应用价值
防治重大脑疾病
通过建立对大脑工作机制的科学认知 , 首先能为我们带来价值的 , 就是未来可能能找到防治各类重大脑疾病的治疗方法 。 如何维持健康的大脑发育以及智力发育 , 都是非常重要的社会问题 。
在所有的脑疾病中 , 幼年期的自闭症或者孤独症和智障 , 中年期的抑郁症和成瘾 , 老年期的阿尔茨海默症和帕金森症等退行性脑疾病等 , 都属于重大脑疾病 。 对于重大脑疾病的的诊断和干预 , 会成为未来数十年脑科学领域一项非常重要的研究内容 。
根据世界卫生组织的统计 , 包括各种神经类和精神类疾病在内的脑相关疾病 , 是所有疾病里社会负担最大的 , 占到了28% , 超过了心血管疾病和癌症 。
社会结构的变化 , 也让脑疾病对未来社会发展的挑战持续上升 。 中科院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明就曾表示:“中国已进入老龄化社会 , 防治各种与老龄化相关的脑疾病迫在眉睫 。 以阿尔茨海默症为例 , 假如没有很好的治疗方法 , 在85岁以上的老年人中 , 平均1/3的人有发病的可能 。 ”
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