马斯克发布最新脑机接口系统：可以控制智能设备

由埃隆马斯克创立的脑机接口研发公司Neuralink今天发布了第一款产品，即脑机接口系统，该系统可以将通过比人的头发更细的“线头”将微小的芯片植入大脑。从而获取神经元信息，并将信息发送到计算机中以供分析。据Neuralink透露，其最终目标是加入无线系统，通过激光束来进入大脑，而不是钻孔。此外，通过无线连接，我们甚至可以与iPhone应用程序互动。

如果把这一系统拆分成三个核心部分来看：一是神经网络“缝纫机”，这相当于一个神经外科机器人；二是其中用到的“线头”，据了解其直径大概4-6微米，比过去脑机接口中使用的材料要细得多，并且对大脑损害更小，能够传输更多数据；三是定制化计算机芯片组，能够简化和放大从大脑中发出的大量信息。

根据计划，Neuralink将于2021年开始完全植入式神经接口系统的人体试验。马斯克介绍，目前这一技术已经在猴子上进行测试。其第一个应用场景是通过在大脑中植入芯片从而帮助瘫痪患者控制智能手机或电脑，而未来，它还将用于治疗癫痫、帕金森等疾病，甚至为盲人提供“丰富的视力反馈”。但这仍然不是最终目的，马斯克表示，希望有朝一日可以用于改善人类思考和交流的方式。

“患者首先要学会使用它。”马斯克表示，“这是一个漫长的过程，就像我们学弹钢琴一样。”

>>> 从未消减的野心

这是自两年前这个神秘公司亮相之后第一次做出的重大发布，据了解，此次发布还邀请了一批高校的权威神经科学家，充分展现了马斯克在「人脑与人工智能软件连接」领域的“野心”和目标。

外界一直对于Neuralink的产品保持着强烈的好奇心，此前就有专家猜测，Neuralink一直致力于研究与猴脑的“高带宽”连接，这种连接可以通过使用超薄的柔性电极同时记录许多神经元的活动，进而提取大量信息。

这一技术可以用来做一些很酷的事情，比如让一只猴子用它的大脑来玩一个电子游戏。

在马斯克看来，人类的大脑需要接入互联网，这样才能让我们的物种能够跟上人工智能发展的步伐。

这是他对于未来的设想。但在人类都能成为「半机械人」之前，像Neuralink这样的公司首先需要一个医学依据——为什么金属和计算机芯片足以融入人的大脑。

“我认为其中的关键在于，要如何证明灵长类动物可以在疾病模型中可靠地记录大量的神经元活动，”技术专家克里斯蒂安·温兹（Christian Wentz）表示，此前他将自己创立的神经科技创业公司卖给了另一个大脑接口公司Kernel。“整个举措是为了向FDA（食品和药物管理局）证明为什么要将这一切都放入某人的大脑中。”

在此之前，实验性的大脑接口已经被尝试用来帮助瘫痪患者使用大脑控制光标和机械手臂，帮助刺激抑郁症患者的记忆形成，试图与他们沟通进而治疗抑郁症。

Neuralink的创始团队成员之一Tim Hanson告诉《麻省理工学院技术评论》，公司目前面临的一个挑战是，马斯克正在追求的「高密度记录技术」不一定是治疗特定脑部疾病的理想方法。对此，弗吉尼亚州霍华德休斯医学院Janelia研究园区的Hanson说，他认为这种技术更适合动物的基础科学研究，面向人类使用可能还为时过早。

▲ 将细胞和柔性电极接入大脑的示意图（图片来源：加州大学旧金山分校）

>>> 它究竟是什么？

在Neuralink之前，实验性脑机接口主要采用的是坚硬的金属电极，通过一个名为犹他阵列的电极（由大约100根硅雕刻而成的锋利针头组成），用气枪射入大脑。虽然在神经元发射信号时，这些传感器能很好地接收这些信号，但由于大脑在头骨中移动时，阵列的针并不移动，因此在使用一段时间后，这将给大脑造成损伤并停止工作。正因为如此，Neuralink开始尝试和探索使用由碳纤维和柔性薄聚合物制成的精细超薄电极来解决这个问题，但它们非常灵活，摆动幅度很大，因此非常难以植入。

为此，Neuralink团队才研发了这种每分钟能植入6根线（192个电极）的“缝纫机”技术（它在工作时，真的就像缝纫机一样）。

在加入Neuralink之前，两位创始团队成员Hanson和Philip Sabes以及加州大学伯克利分校的Michel Maharbiz开发了一种采用僵硬的针头驱动柔性电极进入大脑的方法。Hanson表示，这一方法是Neuralink内部研究的“主要推动力”，至少直到去年10月，在他离开公司时，的确是这样。

▲ 哺乳动物大脑皮质表面的图象，插入电极可以让研究人员看到大脑信号（图片来源：加州大学旧金山分校）

>>> 让机器解码大脑语言

显而易见，才华横溢的马斯克并不是生物学家，但他一直渴望并且快速追逐着技术的发展。Hanson表示，Neuralink总裁Max Hodak希望从人脑中获取大量的测量数据。虽然这很酷，但它不一定是人类治疗疾病的方法。“Max和马斯克都渴望快速找到人类未来发展的路径，但人们普遍认为，这是有风险的，“他说，“想要增强人类的技能，你需要先做很多基础工作。”

对此，还有一些科学家对于过分关注可以接入大脑的电极数量表示担心。早在2017年，DARPA（美国国防部高级研究计划局）拨款6500万美元用于构建一个可以连接100万个神经元的“大脑调制解调器”，但匹兹堡大学正在研究通过大脑植入恢复视力的José-Alain Sahel告诉笔者，他建议该机构取消对数字目标的重视。“首先，100万个电极难以实现，其次，这对大脑可能没有益处，”Sahel 说，“对于治疗来说，更重要的是数字信号是否有意义。”

驱动密集网络连接背后的一个因素是，如果可以更大规模地测量大脑数据，那么数千或数百万个神经元信息就可以被输入深度学习程序中，正如马斯克投资的另一家公司OpenAI开发的系统那样，这样的系统已经学会在围棋、德州扑克等游戏中占主导地位，如果加入有足够的数据支持，它们或许也可以解码大脑的语言。

“哲学上的赌注是，对足够的神经元进行记录，将让我们能够弄清楚大脑正在做什么，并拥有这种疯狂的脑机接口。”Wentz说。

而今天，我们已经见证了“疯狂”的第一步，至少，马斯克向我们展示的已经是目前脑机接口领域最前沿的技术。