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瘫痪病人福音!马斯克的Neuralink公司将脑机接口技术推向新高度。新的植入线比头发丝还细,电极数量增加几十倍,全程机器植入又稳又准,将脑损伤风险降至最低。采用专门芯片读取脑信号,通过iPhone即可控制。

Elon Musk的Neuralink公司是一家开发脑机接口技术的神秘企业,昨日,该公司首次公开展示了面向大众的一些尖端植入技术。这些技术可以在瘫痪的人类体内植入设备,让病人能够用自己的大脑控制手机或电脑。

本次活动展示的第一个重大技术进步是比之前更灵活的“线”(thread),与现有脑机接口中使用的材料相比,新材料更不容易给大脑造成损伤。该公司表示,这些线的数据传输能力更强。系统中使用的“每组96根线中包含多达3072个电极。”

植入线比头发丝还细,电极数量增几十倍

线的直径仅4至6微米,比人的头发丝还要细。除了开发线程之外,Neuralink的另一大进步是一台机器,能够将这些线自动嵌入大脑。

在活动中,马斯克对Neuralink的研究做了大量介绍,马斯克表示,这不仅仅是为了炒作。“这次演讲的主要原因是招人,”是号召更多的人们去申请Neuralink的职位。Neuralink总裁马克斯·霍达克(Max Hodak)也登上了讲台,并承认他一开始也不确定“这项技术能不能行”,但马斯克说服了自己,说一定能行。

在宣传活动结束后接受《纽约时报》采访时,马斯克说,未来,来自Neuralink的科学家希望使用束穿过头骨,而不是通过。斯坦福大学的神经科学家将负责组织前期实验的有关环节。马斯克表示:“我们希望这项技术能在明年年底在人类患者身上得到推广。”

在演讲结束时的问答环节中,马斯克透露了一些研究进展,他表示:“现在己经实现让猴子通过大脑来控制。”

马斯克表示,本次活动的主要目的是为Neuralink招揽人才

马斯克说:“并不是说突然之间Neuralink就拥有了‘神经线技术\\’,然后就开始接管人们的大脑。我们希望最终这种技术与人工智能实现共生。”即使在“良性情况下”,人类也会“落后”。因此,他希望创造出能够“与融合”的技术。

Matthew Nagle是第一个接受大脑植入物手术的瘫痪病人,这个植入物让他可以控制电脑光标。2006年,患有脊髓损伤的Nagle在植入手术后逐渐学会了用大脑打乒乓球。

他对《纽约时报》表示,他花了4天时间才掌握所需的基本动作。从那以后,作为科学研究的一部分,接受脑部植入手术的瘫痪病人逐渐开始学着抓取物体、控制机器臂,完成一些更复杂的动作。Nagle使用的系统叫BrainGate,最初由布朗大学开发。

Neuralink的系统植入实验鼠的体内

霍达克在发布会上表示,“Neuralink并非一夜之间诞生的,是很长时间以来的学术研究的积淀。“从最重要的意义上说,我们是站在无数巨人的肩膀上。”不过,现有的技术都不能以微创方式直接读取神经信号。

机器植入,又稳又准,脑损伤降至最低

本如果此次发布的系统功能的真的实现,就将是对以往脑机接口技术的一次重大改进。过去的技术,如BrainGate的植入技术,采用的是一组坚硬的针头阵列,构建128个电极通道。不仅比Neuralink的通道数量要少,(这往往意味着从大脑中的收集数据量也更少)。而且,所用针头的材质也比Neuralink所用的线更硬。这对于长期使用而言可能是个问题:大脑会在头骨中移动,但是植入的针头阵列无法移动,可能导致脑部受损。Neurink所使用的薄聚合物可以解决这个问题。

“线”的尺寸,右侧为指尖大小

然而,Neuralink的技术比犹他阵列更难以植入,正是因为它非常灵活。为了解决这个问题,该公司开发了一种“神经外科机器人,能够每分钟自动插入六根线(包含192个电极)。在图中,它看起来像是显微镜和缝纫机之间的交叉。在进行植入时还可以避免血管,这可能减轻大脑中的炎症反应。

对于马斯克来说,与人工智能交互的核心问题实际上是“带宽”问题。如果人本身就已经和机器相连,人就可以比语音或点击屏幕等方式更快地获取信息。马斯克的最终目标是借助这个系统,让人类更快地直接通过大脑与机器进行通信。

Neuralink用于向大脑中嵌入“线”的机器

定制化芯片读取脑信号,可用iPhone直接控制

Neuralink开发了一种定制芯片,能够更好地对来自大脑的信号进行读取、清理和放大。现在,系统还只能通过有线连接传输数据(使用-C),但最终的目标是创建一个使用无线网络连接的系统。

“无线”体现在Neuralink的“N1”中,这款产品能够嵌入人体并以无线方式传输数据。它可以读取的神经元信息比当前基于USB的原型版本要少一些。Neuralink打算植入四个传感器,其中三个位于运动区域,另一个位于体感传感器区域。该传感器能够通过无线连接到安装在耳后的外部设备上,后者通过供电,并通过iPhone应用程序进行控制。

“我们必须完成整个FDA的审批程序,”他补充说,“目前我们还没有提交送审。” Neuralink的首席外科医生Matthew MacDougall周二表示,安全是首要目标。

N1传感器(左)和配套的iPhone应用程序(右)

不过,目前Neuralink公司仍在老鼠身上进行实验研究,以确保平台的稳定性。但这一技术如果真的有效,就可能真正实现通过机器人手术,植入的“高带宽”大脑连接。使用薄的柔性材料做成的“线”进行连接,可以记录下更多神经元的活动,比以前的脑机接口技术得到更好、更精确的结果。

负责放大信号,并将信号发送到计算机的芯片

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