马斯克发布脑机接口设备,“人机共生”不远了?
2020-08-29 09:30

马斯克发布脑机接口设备,“人机共生”不远了?

本文来自微信公众号:新智元(ID:AI_era),编辑:梦佳、小匀,题图来自:YouTube@Neuralink


北京时间6点40分,马斯克进行了脑机接口新设备的现场直播。这场期待已久的直播,承载了人类对AI世界的幻想:人机交互,脑机相连,人类与AI共生。


在一阵焦急的等待中,他来了他来了!他带着新鲜出炉的脑机接口来了。


马斯克还是一样的不守时,焦灼等待了40分钟之后,他终于出现。



而就在刚刚,身家突破千亿美元大关,马斯克成全球第五大富豪。看来咖位越高,等待时间越长。


把硬币大小的Fitbit塞进脑壳里是什么感觉?


马斯克讲到,脑机接口最本质的就是“连线”问题(wiring)。这一次马斯克打造的神奇设备只有硬币大小。


这个新设备就像个大脑里的Fitbit,可以用手机里的APP控制,而且你看起来很正常,只是头发下面多了一个小创口。最新消息,Neuralink目前已经获得FDA批准在人脑上进行实验。

       

              

“此前的医学研究,头上戴着一个盒子,连着线,走来走去,会有点儿奇怪。我们要做的就是要简化这个设备。”马斯克是这样说的。


现在流行的深脑刺激,虽然已经帮助了15万病人,但也会损伤一部分像“方糖块儿”大小的大脑物质。

       

       

去年Neuralink发布了一个耳朵后面的设备,但现在这个设备被缩小成只有一个硬币的大小。


“就像你的头骨下面插了一个Fitbit,但是带着电线。”白天能用一天,晚上充电就行。

       

        

手术时,把一块硬币大小的头骨弄出来,用“超级胶水”一粘。然后手术结束后就可以到处走了。

       

        

植入方法也很简单,有专用的设备,植入当天就可以出院。



手术时绕开血管,不会有特别明显的损伤。

       

       

这个设备到底怎么用呢?马斯克用一个小猪实验揭晓了答案。


马斯克在现场展示了已经植入Neuralink设备两个月,并且活蹦乱跳的健康小猪。

       

       

植入芯片后,能直观看到猪的脑活动,演示人员抚摸它的鼻子时,猪的神经开始兴奋。在设备连接的1024个电极的作用下,他脑内的电波信号,清晰可见。

       

       

现在还可以对小猪进行多个Neuralink设备的植入。


通过脑电路图,可以预测到小猪关节的位置,和实际的位置几乎吻合,可以预测出小猪身体里器官的状态。


       

图示红色电信号就“写”出了大脑内的活动:



通过这样的方式,如果实验在人体上,也可以感知甚至改善大脑的活动。


首先,马斯克谈到“每个人都或多或少会有大脑方面的问题,植入脑子里,会解决大脑或者脊髓的重要问题”。PPT上面列举出了各种脑机接口能够解决的疾病,包括听觉缺失、记忆力缺失、中风等等。

       

     

“你的感受、痛苦都是电子信号,修正这些信号,就能解决这一切问题。”


Q&A环节,读者更是风趣,马斯克分别给出了答案:


Q:我能通过脑机接口召集我的特斯拉吗?


马斯克:当然可以!


Q:这个可以用来打游戏吗?


马斯克:百分之百可以!可以玩《星球大战》。


Q:可以存储或替换记忆吗?


A:记忆可以上传,存储在设备中,或者下载到一个新的人体或者机器人上。


往深了说,Neuralink曾表示,脑机接口技术将会在5年内让人们不必使用语言,直接通过大脑交流,实现真正传说中的心灵感应。


而网友们更关心的,还有马斯克的豪言壮志,那就是人类与AI的共生(symbiosis with artificial intelligence)


马斯克的设想中,还有一个神奇的词——数字永生。“当人死亡时,他已经有了自己的电脑扩展和在线扩展,就像一个在线幽灵,你更多存在于‘云’里面,而不是在你的身体里面。”


实现了人机交互,肉体的消亡已经不能够定义一个人的生死。


脑机接口50年,从“动物脑”到“人脑”的飞跃


其实人机交互的概念早就在慢慢发展了。


一张图带你回顾重要节点:



没错!早在2008年,脑机接口已经有了很大的突破:把动物大脑与外部设备直接相连,并操纵外部设备执行特定的功能,比如取食。


匹兹堡大学研究的脑机接口让猴子得以操纵机械臂为自己取食。图片来源:motorlab.neurobio.pitt.edu


做脑机接口的公司中,创立于2017年的Neuralink的确不是最早的,但可能是最有钱的,也是曝光最多的。


马斯克的天才之处在于,永远可以比别人的设想更高更远。


在对动物进行了至少19次手术后,Neuralink表示,成功放置在动物大脑中的“线”电路,使得动物能够用大脑直接控制机器,系统成功率达到了87%。



这次直播主要还是为了Neuralink团队扩招,找人照看小动物,还有电子和机器人工程师,还不需要有脑科学的经验。现在团队里有100人,未来还可能扩充到1万人。


       

惊悚的技术内核:“缝纫机”植入,3072个电极密集排布


技术层面,Neuralink此前也进行了诸多尝试。


自2016成立年以来,Neuralink已考虑了多种类型的BCI,包括侵入式和非侵入式。侵入式存在一定的安全隐患。所以为了生命安全,对该设备的要求也相当苛刻,比如要小型化,无线发送和接收数据。


同时能够进行信号放大,模数转换和数据压缩,感应供电,最重要的是与人脑生物相容。


早在去年,Neuralink就展示了一种被称作“线”(thread)的技术。这些“线”比人类的头发丝还细,是一系列微小电极和传感器,可传输信息。



而负责把这些“线”植入大脑深处的,则是一种像“缝纫机”一样的机器人。马斯克表示,这台机器人还能自动避开血管。


系统包含三个组成部分:极为精细的聚合物探针(插到大脑中),一台神经外科机器人(专负责插线),以及外部的芯片和配套方案(Neuralink称其为定制化的高密度电子技术)



为此,Neuralink还开发了定制芯片,能读取大脑信号。


在Neuralink此前描绘的概念图里,芯片会以可穿戴设备的形式挂在人耳上。这颗芯片会连接至一些传感器——传感器就放在脑壳上,这些传感器再穿透头盖骨,通过很多条非常细且密集排布的线连接到大脑皮层。



而且,Neuralink的技术还是相当突破性的。以前的同类技术植入可能都不超过256个电极,而Neuralink称能够做到快速给大脑植入96根线,每根线都有32个电极,在大脑4x7mm2的区域内植入总共3072个电极!


其中,专门负责植入手术的“缝纫机”机器人采用了计算机视觉方案,可按照不同需求来进行大脑不同区域的植入工作。


伟大而可怕的应用:从治疗重度抑郁到“心灵感应”


脑机接口到底可以实现什么惊人的操作呢?网友们忙着头脑风暴。


要知道,人脑本身是一台惊人的计算机,它能够以高达每秒6×10^16位的速度传递大量的信息。人脑+计算机,强强联合,未来将五彩斑斓。



脑机接口的核心就是“在大脑和机器之间传输高保真的信息”,作用虽然没有用意念发电或变超人那么科幻,但让四肢瘫痪的人使用大脑来控制仿生假肢,让语言障碍人士说话等,应该还是OK的。



这也让人想起《攻壳机动队》中的女主草薙素子, 在一场空难中幸存,全身90%义体化,只有部分大脑还有灵魂是自己的,却比任何人类的能力都要强。



帮助残障人士,是Neuralink的短期目标。未来进军医疗领域,很有可能利用脑机接口来对抗癫痫、重度抑郁、自闭症、阿尔兹海默症、帕金森综合症等目前难解的神经疾病。


今年7月,推特用户Pranay Pathole在推特上问马斯克:“Neuralink能用来改善大脑中导致成瘾或抑郁的部分吗? ”


马斯克回答说: “当然,这既伟大,又可怕。”



无需药物,调节大脑中的化学物质水平,直接控制情绪障碍。世界如此美好,我不该如此暴躁……Neuralink帮你控制一下即可。


除了修复脑损伤和复杂的神经系统疾病,此物还能绕过你的感觉器官,直达大脑。


上个月,马斯克还在推特上透露,Neuralink能够实现直接通过芯片听音乐,它意味着脑机接口技术将能够绕过耳朵,不需要耳机等设备,通过耳蜗神经将音乐直接送达大脑。



OMG!真“颅内高潮”


同时,提升人类的学习速率,也是Neuralink的未来目标之一。就好像《黑客帝国》当中,插到一个机器上,就可以学习如何开直升机。



还有,人机交互可以提升人脑的反应时间。比如你来不及转弯的时候,一个一闪即逝的想法,机器就能帮助你迅速操作方向盘,分秒内实现急刹车。


Neuralink毋庸置疑是革命性的,这一场赛博朋克式的未来狂想还会带来很多隐忧,将大脑计算机化引发了两个明显的问题:首先是计算机可能崩溃;而更令人担忧的是,计算机可能遭到黑客攻击。


如果大脑也遭到黑客的攻击该怎么办?除非这个领域的安全管理达到一定标准,否则这项技术的商业化还面临重重监管和困难。


直播已毕,不论未来商用前景如何,我们都有理由高呼:人机共生真的不远了!


参考链接:

https://www.guokr.com/article/442222/

https://www.thomasnet.com/insights/elon-musk-s-great-and-terrifying-brain-machine-interface-neuralink/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6914248/

https://www.thomasnet.com/insights/elon-musk-s-great-and-terrifying-brain-machine-interface-neuralink/


本文来自微信公众号:新智元(ID:AI_era),编辑:梦佳、小匀

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