每日經濟新聞 2020-08-29 19:35:48
每經編輯|何小桃

硅谷“鋼鐵俠”、SpaceX和特斯拉公司創始人埃隆·馬斯克(Elon Musk)又一次創造了歷史。
北京時間8月29日早上,在15萬人圍觀的直播中,馬斯克發布了旗下公司Neuralink的腦機交互設備,并向大家展示了三只植入腦機芯片的小豬。
這次演示意在表明,Neuralink的腦機接口技術正在進步,有望在未來某一天安全地應用于人類。這種腦機接口技術可能會幫助一些身體狀況不那么理想的人,同時也為一系列瘋狂的科幻場景打開了大門。

視頻截圖

硬幣大小芯片植入豬腦
實時讀取豬腦信息
在此次發布會上,Neuralink推出了最新的可穿戴設備LINKV0.9。該設備配備1024個頻道,能夠感應溫度和氣壓,讀取腦電波、脈搏等信號,支持遠程數據無線傳輸。
在尺寸方面,這款設備直徑23mm,厚度8mm,可置于顱頂位置,開顱部分為一個硬幣大小。


在以往的醫學研究中,腦機接口是有線的,頭上掛著線走來走去,不方便也不美觀。馬斯克稱新一代的Neuralink設備是完全無線的,使用感應充電,設備的電池續航時間為一整天,可以直接連接到佩戴者的智能手機上。
安裝設備的新款手術機器人可以自動完成所有手術工作,先開顱,取下一小塊頭骨,再植入電極和電線,最后安裝Neuralink設備填補頭骨的空缺。

馬斯克表示,植入手術可以在一個小時內完成,而且不需要全身麻醉。只要處理得當,手術中都不會流血,術后腦袋上只有一個小疤痕。
有了植入設備和手術機器人,植入便是時間問題。馬斯克曾在去年的發布會上稱,將在2020年第二季度完成人體實驗,但最終在三只小豬身上完成了實驗。
在現場,馬斯克帶來了三只小豬,這三只實驗豬之前接受過外科手術,由手術機器人將最新版的Neuralink設備植入大腦。馬斯克介紹,其中一只小豬被植入設備已有2個月,但生活質量并未受影響。

視頻截圖
被植入Neuralink設備的小豬名叫格特魯德(Gertrude),已經接受植入兩個月了。直播現場展示了豬腦活動的實時無線傳輸。當工作人員摸摸豬鼻子時,可以看到豬的神經元開始興奮。

彭博新聞社記者Ashlee Vance在現場目睹了格特魯德的風采。Vance稱,他很難從格特魯德身上找到任何植入或手術的證據,這只動物的傷口已經完全愈合。“但是,當我給格特魯德喂一根胡蘿卜并撫摸她的鼻子時,她身后的一個巨大電腦屏幕活躍起來,顯示出她的神經元在活動,并對我的觸摸做出反應。”
為了表明Neuralink設備是安全的,馬斯克還展示了另外一頭活蹦亂跳的小豬,這頭小豬植入Neuralink設備后又移除,看起來并無異常。在直播中,馬斯克不斷強調小豬“健康和快樂”,以證明Neuralink設備的實用性。

馬斯克稱 Neuralink 已于今年 7 月通過了 FDA(美國食品藥品監督管理局)認可,Neuralink 希望打造安全、可信的產品。
不過可能還有問題需要解決:目前Neuralink植入大腦使用的柔性聚合物,不太可能在人類體內工作10年——這是FDA要求不易拆除植入醫療設備能夠堅持的最短時間。

未來可以意念召喚特斯拉或是打游戲
值得一提的是,Neuralink在發布會最后特別設置了一個 Q&A 環節。
在這一環節,Neuralink技術團隊對來自線上線下的問題做了詳細解答,比如:
未來用意念召喚特斯拉是可行的。
目前有100多號員工,希望公司最終的規模達到 1 萬。
Neuralink最初針對的是腦損傷病人,或許未來我們可以通過閱讀、翻譯病人的腦電波,幫助他們恢復肢體功能。以后通過 Neuralink打游戲也不是不可能。
設計實驗的原則是保證小豬自主參與,通過某個動作了解它們的心理。
設計這套系統,我們用到了多種編程語言,但最重要的不是編程語言,而是讓系統運轉的邏輯和方法。
Neuralink由馬斯克于2016年創立,總部位于舊金山,主要從事馬斯克所謂的“神經織網”(neurallace)技術開發,研發電腦與人腦融合技術,向人腦植入也許未來能夠上傳下載思想的微型電極。
馬斯克曾表示,25年內Neuralink將有望開發出全腦接口(Whole Brain Interface),即讓人類所有的神經元和AI載體連接在一起,并讓AI技術成為腦力活動的擴展。
今年 5 月,馬斯克在做客一個播客節目時曾對 Neuralink 作出預測:“我認為這家創業公司會在不到一年時間內把神經鏈接植入人體內。”他描述了一種程序,可用于治療癲癇和帕金森氏癥等疾病。
去年Neuralink在舊金山的發布會上,馬斯克展示了早期版的Neuralink植入設備,并透露該公司已經在老鼠和靈長類動物身上進行了測試,公司通過植入動物大腦的微型電極能夠記錄和分析動物的神經活動。
馬斯克曾表示,比如音樂可以直接進入人的大腦。正是這種雄心壯志,讓Neuralink從一個昂貴的研究項目轉變為一家消費類電子產品公司,有朝一日其或許可以證實迄今為止所進行的1.58億美元投資物有所值。

專家點評:離實際應用推進了很大一步
中科院神經科學研究所李澄宇教授:雖然通道數(1024通道)少于去年三千多通道的版本,但是新版本的設備比以往的更小,電池可以使用全天,當晚可以完成無線充電,通過替代部分頭骨實現了低可見度,離實際應用推進了很大一步。

通過以記錄到的電活動預測豬的四肢動作,驗證了設備的有效性;通過手術之后豬的健康與正常行為,驗證了安全性與魯棒性;尤其是在植入一段時間后可以安全取出,這對于版本迭代及實用化是非常重要的,因為很細的柔性電極在取出時可能會折斷。
近期將在多種醫療應用中取得突破性進展,包括脊髓損傷修復、盲人視覺恢復等腦疾病治療。未來會強力推動人腦工作原理的理解,并可能對社會的運行模式產生顛覆性影響。
清華大學腦機接口專家洪波教授:跟上次發布會相比,Neuralink團隊在兩方面取得了顯著進展:一方面是縫紉機式的手術機器人大大改進,可在大動物和人類大腦自動植入上千根電極絲,上次是一個只能用于大鼠的原型機。
從展示會視頻看,還不能確定現場的那只植入電極的小豬是否由這臺手術機器人自動完成的。另一方面是植入器件的微型化和無線傳輸設計。按照馬斯克的說法,是一個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放電信號。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,現場演示的小豬的腦內放電信號是否由這樣的設備記錄。
這個設計和我們團隊的微創腦機接口有相似之處,但我們更關注顱內腦電,而不是單個神經細胞放電,因而對植入器件的要求相對較低,可以完全埋在顱骨里。這次發布會讓人失望的是神經信號解碼方面沒有任何進步,只是簡單演示了小豬四肢運動和腦內神經放電的關系,離植入腦機接口與手機通信還有很長的路要走。
從馬斯克的演講,可以感到他對神經編碼原理不是很關注,對其難度的認識不夠,他大部分的精力都在上面兩方面的工程設計和實現,目前團隊安排也能看出這一點。其實這次演講更像是Neuralink的人才招聘,科學和工程進展并沒有媒體期待的那么巨大。人腦植入腦機接口值得期待,但要有足夠的耐心面對神經界面和神經編碼方面的挫折。
編輯|何小桃 肖勇

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