马斯克的脑机接口来了,USB 连大脑,用 iPhone 操控 | 近未来 ⑫

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07-17 16:26

刚刚,马斯克的神秘公司 Neuralink 发布了一系列重大进展。

一句话看完整件事:

马斯克发布了一个脑机接口系统,它通过一台神经手术机器人向大脑内快速植入大量 4-6 微米粗细的线,通过 USB-C 接口直接读取大脑信号,可以用 iPhone 控制。

这东西有什么用?

短期来看,它可以用来让一些肢体残障人士通过大脑控制机械假肢,过上更好的生活。

长远点看,这项技术会加深我们对大脑内部神经元运行机制的了解,更高效地实现人机交流,甚至有可能让人脑和人工智能融合,创造出我们现在还想象不出的智能。

一步步来看他们是怎么做到的:

他们做的事就是往脑子里插入一些线,用来读取大脑神经元的信号。

这些线的直径只有 4-6 微米,连头发丝的 1/10 都不到。为了把这些线植入到大脑中,Neuralink 造了一台神经外科手术机器人:

这个机器人的工作方式就跟一台缝纫机一样,一针一针地把线插入到脑中:

据说这种方式不仅可以达到 10 秒钟一条线(192 个电极)的速度,还能自动避开血管。

然后,他们开发了一个特制的芯片,用来读取大脑的信号,并进行降噪和信号放大。目前这个系统是用 USB-C 接口来传输数据。

但马斯克的长期目标还是无线方式,也就是用这个叫 N1 传感器的东西:

N1 里面包含 4 个传感器,其中 3 个放在掌管运动的大脑区域,另外 1 个放在体感区域。

它们连到耳朵后面一个带电池的无线接收器上。

马斯克说,这个传感器,可以用 iPhone 来控制。

到目前为止,这些实验都只是在老鼠身上做的,马斯克说明年年底前会做人体试验。

在发布会的提问环节,马斯克说他们其实已经在一只猴子身上做了实验,现在这只猴子可以用大脑来控制电脑了。

两年过去了,他们终于憋了个大招。

马斯克的神秘公司

关于 Neuralink 的长远目标,马斯克始终直言不讳:

人工智能早晚会战胜人类的。面对这一挑战、避免极端危险境地唯一可能的方式,就是想办法把人脑和人工智能融合在一起,让人类和人工智能共生。

从 2017 年成立以来,Neuralink 一直沿着这条路,笔直前行。

Neuralink 算得上是一家神秘低调的公司了,尽管外界一直对它有各种关注、猜测甚至争议,而它成立两年以来几乎没有对外发表过什么言论。官方推特号两年只发了 4 条,其中 1 条转发蒂姆·乌班的一篇科普文章,另外 3 条都是关于此次发布会的。

而直到发布会前,它的官方网站上,除了 13 个职位的招聘启事之外,没有任何其他信息。看起来就像是在说:「除了招人和干活,我们忙得连做网站的时间都没有。」

事实可能真的是这样。

因为要做出一个可用脑机接口系统,是一件复杂得超出想象的浩大工程。下面我们来尝试用简单粗暴的语言解释一下,它为什么这么难。

首先来看看我们的大脑里原本都有些什么。

你的大脑超乎你想象

我们的大脑里有 1000 亿个神经元细胞,这个数字和银河系里恒星的数量一样多,所以你的大脑其实就是一个小银河。

这 1000 亿个神经元,通过叫轴突、树突的东西彼此连接在一起,组成一个巨大的网络。

Neuralink 认为,要达到交流简单明确的信息的程度,脑机接口起码要同时记录 100 万个神经元。

而一个神经元细胞有多大呢?

一个神经元细胞的直径通常是 10-15 微米,差不多是头发丝粗细的 1/10。

目前,人类对大脑运行机制的理解,处在一个极尴尬的境地。

一方面,在宏观层面上,感知、情绪、计算等等,都可以被直接观察和衡量;而在微观层面上,我们也知道了神经元细胞之间是通过轴突和树突连接在一起,通过电位差,像古代烽火台一样一个接一个地传递各种信号和指令。

但是,在宏观和微观之间,我们关于大脑的认知说是一块蛮荒之地也不为过。我们完全不知道,为什么一个电位信号通过神经系统从脚底传递到大脑中,然后大脑就能把这个信号理解为「我踩到钉子了」。

所以,要完整地理解大脑如何运作,形成从物理化学层面到生物层面再到意识层面的整体认知,只有一个办法:打入大脑内部。

脑机接口在概念上其实就是一个中间件,一头连接人脑,一头连接电脑。

它的核心功能就是从神经元细胞读取信号,「翻译」成电脑可以处理的数字信号,然后在两者之间充当电报员和翻译的角色。

可能是人类史上最复杂的工程

通常意义上的「脑机接口」,其实有三种主要的实现方式。

一种是非侵入式的,就相当于戴个帽子,或者在脑袋上贴很多电极,根据电流等指标去推测我们的大脑正在干啥,但是这种方式通常只能粗略而宏观地估计大脑的某个区域正在发生的事。还记得去体检的时候做脑电图吗?就是那样的。

第二种是部分侵入式的,植入到颅腔里面,但是不碰到灰质(就是我们灰色的、软软的那块脑子)。

马斯克的 Neuralink 公司采用的是第三种方式,即所谓「侵入式」的,就是往我们的脑袋里放一块芯片,通过这个芯片来采集神经元细胞的信号,然后传输到脑外。

信号传输的方式也有两种:一是有线,就是我们在一些科幻图片里看到的后脑勺拖着一条电缆的那种;另一种是无线传输,好处是不用拖着电线了,但同时带来的巨大挑战是,要在芯片上加入无线数据传输模块。

说句题外话,马斯克的几家公司本质上其实都是工程公司。SpaceX、Tesla、SolarCity,可以说无一例外。我这可不是贬低老马,反而恰恰是在表达对他最大的敬意。要知道,从实验室技术到可以量产的商用产品,中间要解决的工程难题和曲折道路可以搞垮绝大部分创业公司。

搞出一个先进的技术绝对是一件困难的事,把这个先进技术做成可用的产品,可能包含一百件困难的事。

用 4-6 微米粗的线穿入颅内,连接直径 10-15 微米的神经元,还要让这个过程高速、安全、可靠,难度可想而知。

这是一件好事吗?

这事要分开看。

Neuralink 的短期目标之一,是要让肢体残障人士利用这套系统来做一些以前做不到的事情,从而大幅度提升他们的生活质量。

这也是这个行业里很多公司的美好愿景之一。

国内脑机接口创业公司 BrainCo 采用非侵入式,让失去双手的人用脑机接口控制机械手,基本能达到生活自理的程度。

而马斯克们的梦想里,还包含了更野望的部分:弄明白大脑的运作机制之后,人类就能反过来改造它、优化它,未来也许会出现一种注意力、洞察能力、情感能力、计算能力、感知能力都超出我们的新物种——

超级智人。

就像《超体》里的露西。

这事是好是坏,就没那么简单了。而眼下人们更关心的问题是:

疼吗?

戴上它还能游泳、洗澡吗?

大脑会被黑客黑掉吗?

这些问题,要等到产品实际发布时,我们再来关注。

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