未来|马斯克的Neuralink脑机接口是噱头还是未来?( 二 )
事实上人们使用这种侵入式的技术来治疗神经性疾病已经有很长的时间了。例如为了治疗中晚期的帕金森病,人们会采用名为脑深部刺激术DBS的方法。简单来说这种方法就是将电极植入患者颅内,并通过电脉冲的方式对人脑的神经系统产生作用。
这项治疗方法在国际上的临床应用已经有超过30年的历史了。它的确在治疗帕金森病、癫痫以及一些神经与精神疾病上展示出了良好的应用前景。
但是侵入式脑机接口最主要的问题就是它的侵入性,整个植入过程需要进行开颅手术,可想而知这本身就会带来巨大的潜在风险。此外植入设备后的排异性对大脑的损伤,以及还有很多其他的问题也在阻碍侵入式脑机接口技术发展。
那么我们再回到马斯克和他的Neuralink 公司,他们的主要目标就是对侵入性的脑机接口做极致的工程优化,使它变得更加稳定、廉价,从而能够被广泛的使用。
总结来说到目前为止,Neuralink 取得的技术创新主要有以下三点:
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1、先就是用于植入电极的新型柔性材料,对于侵入式的脑机接口来说肯定希望植入的电极或探针越小越好,这样一方面能够植入更多的电极,另一方面对大脑的损伤会更小。那么Neuralink 的这种像细丝一样的材料,宽度只有5微米,比头发丝还要细10倍。这样的柔性材料在植入大脑之后,可以跟随大脑进行小幅的移动,极大的降低了对脑组织和神经系统的损伤。
在每根丝里有32个电极,而多股这样的细丝可以组成更大的电极阵列。比如在这次展示的名为Link V0.9的器件中,就包含了1024个电极,这样的电极数量比传统的侵入式脑机接口研究提升了一个量级。
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Neuralink 的第二个技术创新就是用来植入电极的手术机器人。可想而知为了在大脑表面操作比头发丝还细10倍的电极丝,靠手工操作是不现实的。因此使用机器人进行电机植入几乎是一个必然的选择。又如开发的这个手术机器人,就像一个超高精度的缝纫机,可以把电极丝一个一个植入大脑的特定区域,并且自动检测并避开脑部的血管。
第三个主要成果也是我比较关心的,就是Neuralink开发的脑机接口芯片N1以及这次展示的脑机接口器件。
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先说N1芯片,它的尺寸是4毫米乘以5毫米,可以同时处理1024个电极通道的数据。N1芯片和电极丝相连,并负责采集来自神经元的电信号,然后执行信号的放大模数转换,最后输出在去年展示的版本上。这个器件被放在植入者的耳朵后面。而在这次展示的版本上,所有的部件都被整合在一起,并直接植入头骨。这样从外面看是看不到任何的设备和连线的。
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具体来说呢,这个原型器件的尺寸是23毫米,厚度8毫米。它的主体包含了电极丝的基底N1芯片、电池以及其他数据传输和充电的模块。值得注意的是Link V0.9的所有数据传输和充电过程都通过无线完成,这样就避免了更换电池,或者像他们最早展示的产品那样,在头上开个USB口进行充电和数据传输。
马斯克这次展示的重点环节之一就是通过3只小猪展示Neuralink脑机接口器件的一些基本功能,比如通过采样的神经信号估计小猪实际的行走姿态。不过说实话这和之前提到的猴子控制机械手的视频相比,给人的震撼程度其实逊色了不少。
在某乎也有大V提到,这样的功能其实通过非侵入式的脑电或者机电就能完成。此外马斯克还展示了通过电极丝进行神经信号写入的过程,这更多的像是一个可行性的展示。也就是证明在工程上可以通过电极丝写入电刺激并影响周围神经元的反应。但这并不代表这些写入的电刺激是有意义的,或者他们会造成什么样的影响,更不用说如何对这些写入进行有目的的精确控制了。
当然从客观上讲,我也并没有期待Neuralink或者其他的任何公司在当前能够达到这样的技术。毕竟对于当代的人类文明来说太过于科幻了。但是如果我们把时间维度从2020年8月28日发布会的这一天拉伸到1年、10年、100年或者1000年,站在上帝视角我们就能看到当前的所有文明,对于之前的我们来说都是极其科幻的。
如果你穿越到几十年前,告诉当时的人他们以后会离不开手机或者电脑,并且可以用这些电子设备解决生活和工作中的几乎任何问,他们大概率会说你疯了。
如果你穿越到几百年前,告诉当时的人说他们以后可以在一天之内去到这个星球上的任何角落,或者存在各种各样的灵药,可以将人的寿命延长几十年,他们肯定也会说你疯了。那么如果现在有人告诉你,以后的人们可以像下载文件那样往大脑里下载信息,从而轻松地学会各种语言技能,或者通过控制大脑的某些部分调节自己的情绪和感觉,再或者通过修复大脑的神经网络,治愈帕金森、阿尔茨海默、抑郁、焦虑等神经和精神疾病,你会说他们疯了吗?
我并不是马斯克的脑残粉,我对他的很多言行其实也很不感冒。但是我们要知道科技和文明的进步从来都不是一蹴而就的。每一步的前进或许非常的微不足道,但是数十年、数百年、甚至上千年这样的进步就会引发一次次的科技和文明的革命。
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