馬斯克 視覺中國 資料圖

科技狂人馬斯克不僅想移民火星，還想“打開”你的大腦。近日，馬斯克名下的腦機(jī)接口公司公布了最新的研究進(jìn)展。

美國當(dāng)?shù)貢r間7月16日，腦機(jī)接口創(chuàng)業(yè)公司Neutralink首席執(zhí)行官，同時也是特斯拉、SpaceX公司掌門人的埃隆•馬斯克(Elon Musk)召開發(fā)布會，Neutralink稱已經(jīng)找到了高效實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口的方法。

馬斯克宣布該公司已經(jīng)開發(fā)出一套腦機(jī)接口系統(tǒng)：利用一臺神經(jīng)手術(shù)機(jī)器人向大腦內(nèi)植入4-6微米粗細(xì)的線，就可以直接通過USB-C接口讀取大腦信號，甚至可以通過iPhone進(jìn)行控制。

據(jù)介紹，該技術(shù)有望在2020年開始進(jìn)行人體測試。當(dāng)天，馬斯克在視頻網(wǎng)站Youtube上進(jìn)行了直播演示，他說:“猴子已經(jīng)能用大腦控制電腦了。”

按照Neuralink的方法，將只有人類頭發(fā)四分之一寬度的細(xì)線通過特殊的手術(shù)機(jī)器人 “縫”入大腦，由1024根線組成的“線束”附在一個小芯片上，其中10根將植入皮膚，每一根都可以無線連接到耳朵后面的一個可穿戴、拆卸、升級的設(shè)備，而這個設(shè)備可與手機(jī)無線通訊。

要實(shí)現(xiàn)這樣一套系統(tǒng)，涉及到三個核心技術(shù)：植入的大腦的“線”、用于植入的神經(jīng)手術(shù)機(jī)器人以及用于讀取大腦信號的芯片。

科技媒體The Verge報道稱，這套腦機(jī)接口第一個重大進(jìn)步是“線”，線的寬度為4至6微米，相當(dāng)于人頭發(fā)絲的1/10，相比于目前使用的材料更不容易損壞大腦，并且可以傳輸更多的數(shù)據(jù)。這些線分布在96個線程中，每個陣列多達(dá)3072個電極。

另一個重大進(jìn)步是用于植入線的神經(jīng)手術(shù)機(jī)器人。這一機(jī)器人被形象地命名為“縫紉機(jī)”，因?yàn)樗墓ぷ髟砼c縫紉機(jī)類似——一針一針地將線植入大腦。該機(jī)器人每分鐘能夠植入六根線，還可以精確地避開血管等其他組織。

Neuralink的第三大突破是開發(fā)了一種定制芯片，能夠更好地讀取，清理和放大來自大腦的信號。芯片通過線束與大腦連接，每一根線束由1024根線組成。附著在芯片上的線束每一根都可以無線連接到耳朵后面的一個可穿戴的、可拆卸的、可升級的“吊艙”似的設(shè)備，并且這個設(shè)備可以與手機(jī)無線通信。

不過現(xiàn)在，這一芯片只能通過有線連接傳輸數(shù)據(jù)（它使用USB-C），但最終的目標(biāo)是創(chuàng)建一個無線工作系統(tǒng)。為此，Neuralink打算植入其中四個傳感器，其中三個位于運(yùn)動區(qū)域，另一個位于體感傳感器區(qū)域。它將無線連接到安裝在耳后的外部設(shè)備，后者將包含唯一的電池。

不過，目前該公司仍在研究老鼠的階段。技術(shù)如果有效，Neuralink還計劃測試實(shí)現(xiàn)更高帶寬的大腦連接，使用新型的“線”連接，記錄更多神經(jīng)元活動。

按照Neuralink計劃，他們將在2020年第二季度進(jìn)行人體試驗(yàn)。

Neuralink設(shè)計的電極不僅可以從神經(jīng)元中讀取大腦，還能將信號“寫入大腦”。根據(jù)CNET報道，神經(jīng)連接科學(xué)家菲利普•薩貝斯說，“你可以在大腦中使用這項技術(shù)來恢復(fù)觸覺或視覺”。

Neuralink 的短期目標(biāo)之一，是要讓肢體殘障人士利用這套系統(tǒng)來做一些以前做不到的事情，從而大幅度提升他們的生活質(zhì)量。

Neuralink成立于2016年，最初馬斯克以“醫(yī)學(xué)研究”的名義在美國加州悄悄注冊成立了這家公司。Neuralink最初目標(biāo)是幫助人們處理大腦、脊髓損傷或先天性缺陷。這項技術(shù)可以幫助那些失去行動能力或感覺能力的截癱患者。但其長期目標(biāo)為建立一個“至關(guān)重要的超級智能系統(tǒng)”，將人類與人工智能結(jié)合。

馬斯克曾表示，該公司將致力于研究腦機(jī)接口技術(shù)，在人腦中植入電極，將人類大腦和計算機(jī)相連，未來可以直接上傳和下載想法。他們的目標(biāo)是消除大腦與機(jī)器之間的隔閡：無需通過手機(jī)把想法傳達(dá)給另一個人，而是把想法直接從一個人的大腦轉(zhuǎn)移到另一個。

腦機(jī)接口，常被簡稱為BCI。它是指通過在人腦神經(jīng)與具有高生物相容性的外部設(shè)備間建立直接連接通路，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)和外部設(shè)備間信息交互與功能整合的技術(shù)。簡單來說，就是實(shí)現(xiàn)用意念控制機(jī)器。它意味著，人與機(jī)器的主要交互方式，除了手工輸入，以及近幾年興起的人工智能語音交互之外，還可以直接通過大腦向機(jī)器發(fā)指令。

硅谷明星馬斯克因?yàn)槟X機(jī)接口系統(tǒng)再度成為科技圈的焦點(diǎn)。該系統(tǒng)由一個類似縫紉機(jī)的機(jī)器人和一些粗細(xì)只有4至6微米、比人類頭發(fā)絲還細(xì)的線路組成。Neuralink的目標(biāo)是在癱瘓患者體內(nèi)中植入腦機(jī)接口設(shè)備，使他們能夠用大腦控制手機(jī)或計算機(jī)。

馬斯克聲稱，這套裝置將是對當(dāng)前技術(shù)水平的重大改進(jìn)。這個設(shè)備與大腦連接的電極數(shù)量是FDA批準(zhǔn)的、用于帕金森氏病患者裝置的1000倍。他希望，未來，植入腦機(jī)接口芯片的過程可以像眼科的準(zhǔn)分子激光手術(shù)一樣簡單。

據(jù)悉，Neuralink將尋求美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的批準(zhǔn)，最早于2020年開始對人類進(jìn)行臨床試驗(yàn)。

縫紉機(jī)器人

柔性電線和縫紉機(jī)器人

7月16日，在舊金山的一個公開活動中，馬斯克帶來了神經(jīng)科學(xué)公司Neuralink在腦機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最新突破。為了這次重要發(fā)布，6天前，Neuralink特地在推特上做了預(yù)告，表示公司將在本周二宣布近兩年的工作成果。

首先被公布的是Neuralink為腦機(jī)接口系統(tǒng)特制的、由微小電極或傳感器連接的柔性電線（thread）。據(jù)稱，這種電線寬度僅為4至6微米，對大腦損害小且能傳輸更多數(shù)據(jù)。Neuralink腦機(jī)接口系統(tǒng)共有3072個電極，分布在大約100根柔性電線上，每根電線都由一個定制的、類似縫紉機(jī)的外科機(jī)器人單獨(dú)插入老鼠的大腦中。

為了把如此細(xì)微的電線精準(zhǔn)地植入大腦，Neuralink研制了一款配套的神經(jīng)外科機(jī)器人系統(tǒng)。我們可以把它想象成一個“縫紉機(jī)”，在高端光學(xué)設(shè)備的幫助下，“觀察”頭骨上人為制造的、4個直徑為8毫米的微小孔洞，把電線“精準(zhǔn)”植入大腦。

此外，Neuralink還定制了一款微小芯片，可以通過 USB-C 的有線連接方式傳輸數(shù)據(jù)。

腦機(jī)接口系統(tǒng)：一個完全植入式的神經(jīng)接口通過細(xì)線與大腦相連。

據(jù)Neuralink稱，該裝置一次可以監(jiān)測1000多個神經(jīng)元的活動。而且，這些元件足夠堅固，能夠通過大腦組織。與此同時，在鏡片和計算機(jī)視覺軟件的幫助下，機(jī)器人可以避免撞擊血管，減少大腦損傷和疤痕組織的形成。

目前的手術(shù)方案是采用鉆孔的方式在頭骨打洞，但Neuralink的科學(xué)家在接受《紐約時報》采訪時表示，未來，他們希望使用激光技術(shù)制造手術(shù)所需的孔洞。

已完成19次動物實(shí)驗(yàn)，最早2020年開始人類臨床試驗(yàn)

據(jù)Neuralink在7月16日發(fā)布的白皮書顯示，目前，這個系統(tǒng)已經(jīng)對老鼠進(jìn)行了動物實(shí)驗(yàn)。研究人員完成了至少19次手術(shù)，并在87%的情況下成功地放置了電線。

馬斯克在問答環(huán)節(jié)中透露，Neuralink還與加州大學(xué)戴維斯分校的科學(xué)家合作，對猴子進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他表示，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)靈長類動物能夠通過大腦來控制計算機(jī)。

Neuralink的神經(jīng)外科主任Matthew McDougall博士對英國《衛(wèi)報》介紹，Neuralink計劃就其設(shè)備的一個版本向FDA申請批準(zhǔn)，以期最早在2020年開始人類臨床試驗(yàn)。該版本的設(shè)備“只適用于嚴(yán)重的未被治療的疾病患者”。第一個臨床試驗(yàn)將針對因脊髓上部損傷而完全癱瘓的人群，并將在患者的大腦中鉆4個8毫米的孔，共安裝4個Neuralink的植入物。這些植入物會記錄大腦活動，將大腦信號傳遞給植入在耳后的一個小裝置。該裝置能夠把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)。

Neuralink的第一個腦機(jī)接口效果圖

Neuralink聯(lián)合創(chuàng)始人兼總裁馬克斯·霍達(dá)克（Max Hodak）表示，第一次手術(shù)將在全身麻醉的情況下進(jìn)行，但他希望未來可以使用局部麻醉。

腦機(jī)接口技術(shù)與Neuralink

腦機(jī)接口指的是將大腦以某種形式與外部設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)腦電波信號與相關(guān)指令信號間的轉(zhuǎn)換。這種方式已經(jīng)被證明可以用來控制外部機(jī)械設(shè)備。

腦機(jī)接口主要分為侵入式和非侵入式兩種形式。侵入式的腦機(jī)接口系統(tǒng)，需要通過手術(shù)在腦部植入芯片和電極。這種操作方式需要大量的醫(yī)學(xué)知識，通常只能應(yīng)用于少數(shù)臨床病例。

馬斯克此次推出的就是侵入式系統(tǒng)。這意味著，這項系統(tǒng)在植入過程中需進(jìn)行開顱手術(shù)，因而可能會有腦部感染的風(fēng)險。

腦機(jī)接口系統(tǒng)：用于將電極插入大腦的Neuralink機(jī)器人系統(tǒng)