從科幻到現實,馬斯克發佈“縫紉機”黑科技革新腦機接口

熱愛科幻和關注科技產業的小夥伴,都會知道這樣一個詞:

腦機接口。一般我們會認為這個技術非常非常遙遠,還處在銀河系以外的某個位置。然而仔細一瞭解大家會發現,腦機接口其實是一門涵指非常廣泛的技術類別,是各種大腦寫入技術與腦電輸出技術的綜合,腦機接口技術可以被粗略的分為兩部分,一部分是通過對神經的刺激,讓人獲知感受,另一部分則是通過對神經元運動的讀取,把人的意識讀取、記錄甚至抽取出來。這兩部分技術的用途,能夠刺激腦部神經,讓盲人、聾人能感受到聲音和視覺信號,雖然目前仍處於低級階段,但是不可否認的是在醫療領域中,腦機接口正在走進現實世界。

SpaceX及特斯拉創始人埃隆·馬斯克7月17日宣佈成立兩年的腦機接口(BCI)公司旗下的腦機接口技術再獲大突破,與以前的技術相比,新技術對大腦的損傷更小,傳輸的數據也更多。

腦後插管

Neuralink 新產品的最終目標是在截癱病人身上植入設備,幫助其控制手機或電腦。今天,這家公司首次公佈的重大突破是靈活的“線”,這些線的寬度大約是 4 到 6 微米,比人類髮絲還要細。與腦機接口現在使用的材料相比,這種“線”對大腦造成損傷的可能性較小。

除卻“線”這個新事物之外,另一重大的突破就是編織這些線的工具,這就需要將這些線植入腦部的工具。對於實行腦機接口手術後可能在長期使用中出現問題:例如,大腦在顱骨內可以自由移動,但植入大腦的針無法隨之移動,日積月累的磨損最終會導致接口損壞等等,對此,研究團隊採取的手段是使用柔性薄聚合物,Neuralink 開發了一種“每分鐘自動嵌入 6 根線(192 個電極)的神經外科手術機器人”。從下圖中我們可以看到,它很像顯微鏡和縫紉機的混合體。它閃避開血管的位置,這會減少大腦產生炎症反應的情況。

從科幻到現實,馬斯克發佈“縫紉機”黑科技革新腦機接口

對於此套方案的實用性,研究團隊表示已經使用機器人在動物身上進行了19次的手術,並能夠成功實現大腦控制機器,成功率在87%左右,在剛剛結束的發佈會上,馬斯克表示,Neuralink團隊已經成功地讓“一隻猴子通過大腦來控制電腦。”

從科幻到現實,馬斯克發佈“縫紉機”黑科技革新腦機接口

Neuralink計劃,在明年第二季度進行人體試驗,人體試驗中,Neuralinky計劃在癱瘓患者的頭骨上鑽四個8毫米的孔並插入傳感器:三個位於運動區域、一個位於感受區域,內含電池的外置的設備安裝在耳後。另外他們還計劃加入無線系統,現在它已經被集成到“N1傳感器”的產品中,芯片尺寸比手指尖還小。當無線連接成功實行時,可以與iPhone應用程序互動。

從科幻到現實,馬斯克發佈“縫紉機”黑科技革新腦機接口

馬斯克同時透露,Neuralink最早將在明年獲得美國食品和藥物管理局(FDA)的批准,開始對人類進行臨床試驗。在臨床試驗中,Neuralink將在癱瘓患者的頭骨上鑽四個8毫米的孔並插入植入物,使他們能夠利用他們的大腦控制電腦和手機。

腦機接口尚未成功,技術仍需努力

凱文·凱利在其20年前的《失控》中,就提出人類的未來是“人造和天生的聯姻”,即將人類與機器相結合的“半機械人”,來賦予人類更大的生存空間。而此次Neuralink的新進展則告訴我們,這樣一個時代或許已悄然來臨。

想象很豐滿,現實很骨感。馬斯克旗下的研究團隊目前仍未實現在人體應用的第一例,誰也無法確信腦機接口技術在實際應用中是否會產生排異反應,又或者出現某些未知的問題。以目前的腦機接口的技術而言,仍然存在許多缺陷。

現在很多腦機接口設備無法做到非常小,而大腦組織確是高度精密的。無論是感染,無法把握的神經元觸碰,還是神經電流的不準確問題,都會給腦機接口植入者帶來巨大的風險。因此上,今天對大腦皮層的植入設備,還基本處在實驗室階段,難以臨床應用。在材料、芯片工藝以及腦神經科學多種維度上,這個問題都有賴於進一步攻克。

但不管怎樣,Neuralink的新研究也應該屬於腦機接口技術的一次重大突破了。隨著臨床應用的試驗與開展,也許其已遠不足以表達其所蘊含的難以估量的價值。


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