都贵玛:草原母亲,大爱无疆 | 功勋

2019年7月18日10时15分内容来源:ZEALER


左手一根头发丝,右手一个打孔植发”神器


今天上午,马斯克在旧金山出席了一场发布会,这就是他带来的主要产品。


配合这张演示图看,恐怕很多人的第一反应都是:大佬要出手拯救自己的发际线危机了?(误)。



事实上,这是马斯克旗下公司 Neuralink 的最新研究成果——一套高效、微创、无痛的脑机接口解决方案。


从上世纪 60 年代的脑电波癫痫手术开始,人类对于脑机接口的研究已有半个多世纪,拿出过无数方案,但受制于种种技术原因,始终和应用层面相距甚远。


现在,Neuralink 的新方案终于让我们看到了一丝新的曙光。



01

激光开孔,“缝纫机”埋“线”,都是什么黑科技?

脑机接口技术的局限在哪儿呢?


现有解决方案主要有两种:一种是植入型设备,一种是非入侵式设备,两者各有利弊。


微侵入或者非侵入式设备,比如头环、头皮贴片是更容易被接受的方案,它们创伤小、成本低,可以像手机一样,只在有需要的时候拿起来,给了使用者很大的自由度。



但相应地,它们隔着皮肤和头骨,自然在信号强度和精度上有所缺失,当需要精准采集脑电、肌电时,这些设备就显得捉襟见肘了。


相较之下,植入式设备的最大问题,则在于排异反应和手术风险。


现在的脑机接口设备还无法做到非常小,因此往往需要借助开颅手术来植入,在大脑这个高度精密组织内部,稍有差池的神经元碰触、或者电流异常都会引发巨大的风险。


而这正是 Neuralink 的最大贡献:它用激光束取代了钻孔,从而减小了头骨穿刺的创伤。



激光形成的创口非常小,因此与之配合的接口设备也极为纤细,Neuralink 给它起了个形象的名字—— threads “线


而之所以将其做成线形,则是由电极材料的性质决定的,炭纤维电极太过轻薄,很难直接植入大脑,因此 Neuralink 选择通过柔性导电线将其相连。



相较其他脑机接口中使用的材料,这个方案不仅对大脑损害性更小,还能保证数据传输量。


接下来的问题,就是如何将这些极其纤细柔软的线植入大脑。


为此,Neuralink 拿出了一台类似缝纫机的设备,通过针脚抓住细线,穿过钻孔,并根据需求,将其植入大脑内相应的区域,例如语言、视觉、听觉等等。




这台机器每分钟能植入六根线,相当于 192 个电极,在此过程中,计算机视觉系统,能协助它避开大脑表面密集的血管。


除了这两部分以外,在 Neuralink 公布的白皮书中,还提及了一个叫做 “N1传感器的芯片,它的作用是清理干扰、放大信号。


这枚芯片的体积不及指甲盖的大小,可以微创植入人体,配合一个类似人工耳蜗的外设,来实现意念打字、操控电脑等目的。




02

技术&伦理,脑机接口面前障碍重重

Neuralink 表示,他们已经在动物身上试验过这套系统,成功率高达 87%,并且计划明年开始对人类进行临床试验。



无论从科学角度或是伦理学层面,脑机接口都是个敏感问题,而今天发布会上马斯克的一句话,无疑又给这个话题浇了一把油。


马斯克说:我知道这件事情很敏感,但我们成功让一只猴子学会了玩电脑


尽管为了打消公众顾虑,Neuralink 再三强调当下的研究目标,表示产品仅用于帮助有障碍人群更便利地生活,但作为科技狂人,马斯克似乎一直对赛博格人类抱有强烈的兴趣。


去年 4 月,他发 Twitter 说,自己正在打造一条机械龙,并且估算称,大概在未来 8 10 年,一套完整的脑机接口方案就能装进普通人的脑子里了。




Neuralink 成立至今仅 2 年时间,已经拿出了一套目前最接近商用的解决方案,从项目进展速度而言,确实已相当惊人,但马斯克和 Neuralink 面临的障碍依旧很多。


首先就是电极数量问题。


Neuralink 的新系统中,每个矩阵由 96 根线构成,相当于在大脑中植入了 3072 个电极,和人类目前达成的最高纪录 200 个电极植入量相比,新技术有了明显的提升。


但对比此前 Neuralink 神经蕾丝Neural Lace)计划,这个数字却是大幅度缩水的,在当时的目标中,Neuralink 期望植入的电极数量是百万级的。



在脑机接口中,电极的数量至关重要,它是用来记录神经元的工具,只有神经元信息越多,脑机交互的精度和效率才越高,3072 个电极能对大脑进行有限的修缮工作,但想要达到马斯克所说的,为大脑戴上一顶巫师帽的效果,这个量级是远远不够的。



另外,随着电极数量的增加,如何确保大脑与电极之间的高效沟通,对带宽也是巨大的挑战。


沟通速度越快,脑机的融合程度才越高,如果没有足以支持大规模数据通讯的带宽,电极收集到的神经元数据无法在第一时间传输,那脑机接口的速度怕是还赶不上现在的打字来得快。



如果说上面这些障碍是可以通过技术升级解决的,伦理层面的挑战,就要复杂得多了。


至今我们仍然无法完全掌握,在脑内植入电子设备是否会对意识带来不可逆的改变,会怎样影响我们的自我认知,甚至人类与 AI 的界限该如何划分,在这些问题一天无法探讨清楚,Neuralink 的商用化进程就一天无法开启。


03

其实,脑机接口早已近在眼前


短时间内看,用脑机接口给大脑“扩容”还是天方夜谭,但在一些“输出”类的应用上,脑机接口已经发挥出了很大的价值,比如已被广泛接纳的人工耳蜗,就是一种基础的脑机接口应用。



非侵入式的脑机接口设备,在医疗、教育等方面已有广泛的商用例子,曾有创业公司推出脑波检测头环,帮助用户通过实时音频反馈来提升冥想和学习效果。


另一方面,借助侵入式的脑机接口来重建感官系统,也已不是新鲜的技术。


早在 2004 年,一位天生色盲的艺术家内尔·哈维森也通过脑内传感器植入,第一次看到了有色世界。这个传感器的原理是将色彩转换成音符,再通过骨传导让哈维森「听到」色彩。



今年 4 月,加州大学开发了一套新系统,能将人讲话时产生的神经信号解码合成为语音。通过植入的电极阵列记录神经元的放电模式,配合 AI 神经网络,这项研究不仅让语言障碍者重新开口“说话”,而且语速方面也与做到常人相当,达到每分钟 150词。




在提到新技术的愿景时,Neuralink 表示最终目标,是帮助截瘫病人控制手机或电脑,仅此而已。即使就是这个“小目标”,可能依旧会花上马斯克十几年甚至几十年的时间。


但看起来,在成为“赛博格”的路上,钢铁侠本人还是挺开心的。




END


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