马斯克展示脑机接口:芯片植入猪脑 实时读取小猪喜怒哀乐
核心提要
- 馬斯克現(xiàn)場(chǎng)展示了這款硬幣大小、可以置于人們顱頂部位的設(shè)備。其直徑為 23 毫米,厚度 8 毫米,擁有 1024 路連接,能夠感應(yīng)溫度氣壓,并讀取腦電波、脈搏等生理信號(hào)。
- 馬斯克展示了一群實(shí)驗(yàn)豬。其中幾只實(shí)驗(yàn)豬之前接受過外科手術(shù),由手術(shù)機(jī)器人將最新版的 Neuralink 設(shè)備植入大腦。
- 結(jié)果顯示這些豬的大腦活動(dòng)可以通過無線傳輸?shù)礁浇慌_(tái)電腦上,讓在場(chǎng)所有人員看到當(dāng)馬斯克撫摸它們的鼻子時(shí),這些豬的大腦神經(jīng)元有所反應(yīng)。
- 為了證明其技術(shù)的安全性,Neuralink 公司還從一些動(dòng)物身上取出植入物,并發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物恢復(fù)正常生活,沒有明顯的不良影響。
- 這些項(xiàng)目的目標(biāo)都是利用大腦植入技術(shù)實(shí)現(xiàn)奇跡般的壯舉,比如為盲人恢復(fù)視力,幫助癱瘓或中風(fēng)的人交流,治療精神疾病等等。
- Neuralink 公司嘗試制造一種更接近消費(fèi)電子設(shè)備的植入物,這種植入物比現(xiàn)有產(chǎn)品更小、更便宜,對(duì)腦組織的影響更小,但可以處理海量的大腦數(shù)據(jù)。
- 中科院神經(jīng)生物所李澄宇教授:新版本的設(shè)備比以往的更小,電池可以使用全天,當(dāng)晚可以完成無線充電,通過替代部分頭骨實(shí)現(xiàn)了低可見度,離實(shí)際應(yīng)用推進(jìn)了很大一步。未來會(huì)強(qiáng)力推動(dòng)人腦工作原理的理解,并可能對(duì)社會(huì)的運(yùn)行模式產(chǎn)生顛覆性影響。
- 清華大學(xué)腦機(jī)接口專家洪波教授:從馬斯克的演講,可以感到他對(duì)神經(jīng)編碼原理不是很關(guān)注,對(duì)其難度的認(rèn)識(shí)不夠,他大部分的精力都在上面兩方面的工程設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),目前團(tuán)隊(duì)安排也能看出這一點(diǎn)。其實(shí)這次演講更像是 Neuralink 的人才招聘,科學(xué)和工程進(jìn)展并沒有媒體期待的那么巨大。
騰訊科技文 \ 皎晗、喬輝
8 月 29 日消息,據(jù)媒體報(bào)道,當(dāng)?shù)貢r(shí)間周五下午,硅谷明星企業(yè)家埃隆?馬斯克(Elon Musk)在位于加州弗里蒙特的腦機(jī)接口初創(chuàng)公司 Neuralink 總部展示最新研究成果,其中包括簡(jiǎn)化后硬幣大小的 Neuralink 植入物和進(jìn)行設(shè)備植入的手術(shù)機(jī)器人。
馬斯克先是回顧了去年 7 月份發(fā)布的可擴(kuò)展高寬帶腦機(jī)接口系統(tǒng),并介紹 Neuralink 公司已經(jīng)將設(shè)備簡(jiǎn)化成只有硬幣大小。馬斯克現(xiàn)場(chǎng)展示了這款硬幣大小、可以置于人們顱頂部位的設(shè)備。其直徑為 23 毫米,厚度 8 毫米,擁有 1024 路連接,能夠感應(yīng)溫度氣壓,并讀取腦電波、脈搏等生理信號(hào),且具備無線充電功能。馬斯克還展示了有實(shí)際功能的設(shè)備植入手術(shù)機(jī)器人,能夠完成開顱、植入感受器并進(jìn)行黏合等所有步驟。
圖示:硬幣大小的 Neuralink 設(shè)備
發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)馬斯克展示了一群實(shí)驗(yàn)豬。其中幾只實(shí)驗(yàn)豬之前接受過外科手術(shù),由手術(shù)機(jī)器人將最新版的 Neuralink 設(shè)備植入大腦。結(jié)果顯示這些豬的大腦活動(dòng)可以通過無線傳輸?shù)礁浇慌_(tái)電腦上,讓在場(chǎng)所有人員看到當(dāng)馬斯克撫摸它們的鼻子時(shí),這些豬的大腦神經(jīng)元有所反應(yīng)。
馬斯克在發(fā)布會(huì)上熱情洋溢地談到這項(xiàng)技術(shù)在解決腦損傷和其他疾病方面的潛力。“神經(jīng)元就像線路,你需要某種電子產(chǎn)品來解決電子問題,”他說。
圖示:電極被排列成細(xì)線,然后植入大腦
對(duì)于成立已經(jīng)四年的初創(chuàng)公司 Neuralink 來說,這次展示意在表明,公司的腦機(jī)接口技術(shù)正在進(jìn)步,有望在未來某一天安全地應(yīng)用于人類自身。這種技術(shù)可能會(huì)幫助身體出現(xiàn)狀況的殘疾人,同時(shí)也會(huì)將各種科幻場(chǎng)景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)打開大門。馬斯克曾表示,比如音樂可以直接進(jìn)入人的大腦。正是這種雄心壯志,讓 Neuralink 從一個(gè)昂貴的研究項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)橐患蚁M(fèi)類電子產(chǎn)品公司,有朝一日其或許可以證實(shí)迄今為止所獲得的 1.58 億美元投資物有所值。
去年 Neuralink 在舊金山的一次發(fā)布會(huì)上展示了相關(guān)計(jì)劃和技術(shù)突破。當(dāng)時(shí),馬斯克展示了早期版的 Neuralink 植入設(shè)備,并透露該公司已經(jīng)在老鼠和靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上進(jìn)行了測(cè)試,公司通過植入動(dòng)物大腦的微型電極能夠記錄和分析動(dòng)物的神經(jīng)活動(dòng)。這項(xiàng)工作與學(xué)術(shù)研究人員和少數(shù)公司幾十年來一直在做的工作類似。這些項(xiàng)目的目標(biāo)都是利用大腦植入技術(shù)實(shí)現(xiàn)奇跡般的壯舉,比如為盲人恢復(fù)視力,幫助癱瘓或中風(fēng)的人交流,治療精神疾病等等。事實(shí)上,很多人已經(jīng)通過植入手術(shù)來幫助解決這些問題。
馬斯克和其他 Neuralink 員工提出的主要觀點(diǎn)是,現(xiàn)有技術(shù)太危險(xiǎn)、太麻煩,而且廣泛使用的局限性太大。如今,最強(qiáng)大的植入物也需要人們經(jīng)歷高風(fēng)險(xiǎn)的手術(shù),而患者往往只有在醫(yī)生和專家的幫助下才能體驗(yàn)到這項(xiàng)技術(shù)的好處。除此之外,植入物的壽命也很短,因?yàn)榇竽X往往會(huì)將植入物視為異物,在植入物周圍形成疤痕組織,從而干擾電信號(hào)。鑒于此,Neuralink 公司嘗試制造一種更接近消費(fèi)電子設(shè)備的植入物,這種植入物比現(xiàn)有產(chǎn)品更小、更便宜,對(duì)腦組織的影響更小,但可以處理海量的大腦數(shù)據(jù)。
在過去幾個(gè)月里,Neuralink 公司給實(shí)驗(yàn)豬植入了一個(gè)直徑 22.5 毫米、厚 8 毫米的裝置。這款設(shè)備頂部有一個(gè)計(jì)算芯片,上面有 64 條極細(xì)線絲,線絲末端連接著傳感器。在手術(shù)過程中,這些動(dòng)物先是被帶到弗里蒙特的手術(shù)室進(jìn)行麻醉,然后外科醫(yī)生會(huì)對(duì)它們進(jìn)行開顱手術(shù)。
圖示:發(fā)布會(huì)上展示的手術(shù)機(jī)器人
一旦部分頭骨被移走,手術(shù)機(jī)器人就會(huì)開始將這些線植入大腦的特定部位,這樣傳感器就會(huì)盡可能地靠近神經(jīng)元,從而能夠讀取清晰的大腦活動(dòng)信號(hào)。這個(gè)連接過程大約需要 30 分鐘,因?yàn)闄C(jī)器人需要使用計(jì)算機(jī)視覺軟件、高清攝像頭和其他技術(shù)來精確定位線絲接頭。Neuralink 公司總裁馬克斯?霍達(dá)克(Max Hodak)在一次采訪中說:“馬斯克對(duì)整個(gè)手術(shù)過程的時(shí)間很不滿意。”
此次發(fā)布會(huì)之前,記者曾近距離觀察過一只實(shí)驗(yàn)豬,很難找到任何植入設(shè)備或進(jìn)行過手術(shù)的證據(jù)。這只動(dòng)物的傷口已經(jīng)完全愈合,其在 Neuralink 公司辦公室的臨時(shí)區(qū)域蹦蹦跳跳,就像其他一些沒有植入設(shè)備的豬一樣。但是當(dāng)記者給這只實(shí)驗(yàn)豬喂一根胡蘿卜并撫摸鼻子時(shí),這只豬身后的一個(gè)巨大電腦屏幕活躍起來,顯示出大腦神經(jīng)元在活動(dòng),并對(duì)觸摸做出反應(yīng)。
但動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的爭(zhēng)議性和創(chuàng)始人的名氣讓 Neuralink 成為了動(dòng)物權(quán)利活動(dòng)人士抨擊的焦點(diǎn)。該公司表示,試驗(yàn)對(duì)象由畜牧業(yè)專家照料,并限制在靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上進(jìn)行試驗(yàn)。
為了證明其技術(shù)的安全性,Neuralink 公司還從一些動(dòng)物身上取出植入物,并發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物恢復(fù)正常生活,沒有明顯的不良影響,該公司表示。在某些情況下,Neuralink 已經(jīng)成功在一只動(dòng)物體內(nèi)同時(shí)植入兩個(gè)設(shè)備,能夠?qū)崟r(shí)從大腦的兩個(gè)半球獲得信號(hào)。Neuralink 不僅能夠通過植入物讀出大腦活動(dòng),還能向電極發(fā)送信號(hào)并刺激大腦。所有這些研究都是在 Neuralink 園區(qū)進(jìn)行的,園區(qū)內(nèi)有機(jī)器人組裝、芯片和線材制造以及畜牧等設(shè)施。
小豬大腦中的信息被讀取出來
Neuralink 曾一度打算使用植入物和另一個(gè)放置在耳朵后面的設(shè)備來處理諸如無線通信之類的事情。然而現(xiàn)在,它已經(jīng)把所有功能都整合在一個(gè)小設(shè)備上。霍達(dá)克說:“這樣做更簡(jiǎn)單。植入物的電池可以持續(xù) 24 小時(shí),還可以像智能手機(jī)一樣無線充電。隨著時(shí)間的推移,Neuralink 希望繼續(xù)縮小這款設(shè)備,同時(shí)提高其計(jì)算能力。”
馬斯克此前曾表示,Neuralink 希望最早在今年進(jìn)行人體試驗(yàn)。當(dāng)然,這需要監(jiān)管部門的批準(zhǔn)和技術(shù)安全的保證。霍達(dá)克說:“我們很樂意在今年進(jìn)行人體試驗(yàn)。”“這顯然是一件不能操之過急的事情,我們可以在完全準(zhǔn)備好了的時(shí)候放手去做。”雖然我們還不能把它賣給你,但它開始更像一個(gè)產(chǎn)品,更實(shí)際。現(xiàn)在我們有了適合大腦的 Fitbit。”
馬斯克和霍達(dá)克均稱,Neuralink 已被美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)授予“突破性設(shè)備狀態(tài)”,這意味著該機(jī)構(gòu)將比以前更快地對(duì)公司申報(bào)做出反應(yīng),并不意味著批準(zhǔn) Neuralink 可以進(jìn)行人體試驗(yàn)。霍達(dá)克說:“我們正與 FDA 攜手合作。”
馬斯克試圖強(qiáng)調(diào)這種腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)人體健康的好處。那些身體有缺陷的人將是最有可能首先冒險(xiǎn)嘗試大腦植入的人,因?yàn)樗麄兛梢垣@得巨大好處。例如那些中風(fēng)后失去說話能力的人,通過植入設(shè)備可以簡(jiǎn)單了解人們想說什么,他們的話可以通過電腦大聲說出來,或者輸入到屏幕上。
當(dāng)然馬斯克也看到了這些植入物更多的未來應(yīng)用,比如在人和機(jī)器之間建立高帶寬數(shù)據(jù)連接的能力。馬斯克舉例說,就像在《黑客帝國(guó)》中可以立即學(xué)會(huì)一門語言或武術(shù)。但對(duì)馬斯克來說,Neuralink 的最終目標(biāo)將是幫助人類跟上人工智能的步伐。今年早些時(shí)候,馬斯克在描述 Neuralink 的使命宣言時(shí)就說:“如果你無法打敗它們,那就加入它們。”
專家點(diǎn)評(píng):
中科院神經(jīng)科學(xué)研究所李澄宇教授:雖然通道數(shù)(1024 通道)少于去年三千多通道的版本,但是新版本的設(shè)備比以往的更小,電池可以使用全天,當(dāng)晚可以完成無線充電,通過替代部分頭骨實(shí)現(xiàn)了低可見度,離實(shí)際應(yīng)用推進(jìn)了很大一步。
通過以記錄到的電活動(dòng)預(yù)測(cè)豬的四肢動(dòng)作,驗(yàn)證了設(shè)備的有效性;通過手術(shù)之后豬的健康與正常行為,驗(yàn)證了安全性與魯棒性;尤其是在植入一段時(shí)間后可以安全取出,這對(duì)于版本迭代及實(shí)用化是非常重要的,因?yàn)楹芗?xì)的柔性電極在取出時(shí)可能會(huì)折斷。
近期將在多種醫(yī)療應(yīng)用中取得突破性進(jìn)展,包括脊髓損傷修復(fù)、盲人視覺恢復(fù)等腦疾病治療。未來會(huì)強(qiáng)力推動(dòng)人腦工作原理的理解,并可能對(duì)社會(huì)的運(yùn)行模式產(chǎn)生顛覆性影響。
清華大學(xué)腦機(jī)接口專家洪波教授:跟上次發(fā)布會(huì)相比,Neuralink 團(tuán)隊(duì)在兩方面取得了顯著進(jìn)展:一方面是縫紉機(jī)式的手術(shù)機(jī)器人大大改進(jìn),可在大動(dòng)物和人類大腦自動(dòng)植入上千根電極絲,上次是一個(gè)只能用于大鼠的原型機(jī)。
從展示會(huì)視頻看,還不能確定現(xiàn)場(chǎng)的那只植入電極的小豬是否由這臺(tái)手術(shù)機(jī)器人自動(dòng)完成的。另一方面是植入器件的微型化和無線傳輸設(shè)計(jì)。按照馬斯克的說法,是一個(gè) 23 毫米直徑硬幣大小的圓片,可以采集傳輸上千通道的神經(jīng)放電信號(hào)。上一版是 USB 有線接口,這版是無線接收甚至充電。不能確定的是,現(xiàn)場(chǎng)演示的小豬的腦內(nèi)放電信號(hào)是否由這樣的設(shè)備記錄。
這個(gè)設(shè)計(jì)和我們團(tuán)隊(duì)的微創(chuàng)腦機(jī)接口有相似之處,但我們更關(guān)注顱內(nèi)腦電,而不是單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞放電,因而對(duì)植入器件的要求相對(duì)較低,可以完全埋在顱骨里。這次發(fā)布會(huì)讓人失望的是神經(jīng)信號(hào)解碼方面沒有任何進(jìn)步,只是簡(jiǎn)單演示了小豬四肢運(yùn)動(dòng)和腦內(nèi)神經(jīng)放電的關(guān)系,離植入腦機(jī)接口與手機(jī)通信還有很長(zhǎng)的路要走。
從馬斯克的演講,可以感到他對(duì)神經(jīng)編碼原理不是很關(guān)注,對(duì)其難度的認(rèn)識(shí)不夠,他大部分的精力都在上面兩方面的工程設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),目前團(tuán)隊(duì)安排也能看出這一點(diǎn)。其實(shí)這次演講更像是 Neuralink 的人才招聘,科學(xué)和工程進(jìn)展并沒有媒體期待的那么巨大。人腦植入腦機(jī)接口值得期待,但要有足夠的耐心面對(duì)神經(jīng)界面和神經(jīng)編碼方面的挫折:)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的马斯克展示脑机接口:芯片植入猪脑 实时读取小猪喜怒哀乐的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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