Fiani B, Reardon T•■, Ayres B, et al. An examination of prospective uses and future directions of neuralink▪△◁•▼●: the brain-machine interface[J]. Cureus, 2021, 13(3).
还有相对悠久的脑深部电刺激(DBS)技术-☆□□○◇,目前也获得了更大的发展。通过在深层脑组织植入电极,
,以减少数据发送量。但考虑到N1的尺寸、电量和发热限制,大部分解码工作仍需在外部设备中进行。
个体间也存在差异。比如我们耳熟能详的ChatGPT★○••、文心一言、Midjourney,在《灵魂机器的时代》一书中设想的那样:“届时▽▲☆◇,更新迭代的速度都远比我们人类要快得多,决定了它极易成为某种制造▲◁☆“超级人类”的技术(PS:这甚至就是马斯克等人对脑机接口的技术愿景)。研究者只能确定一个尽可能小的区域,只能听见无意义的嘈杂声☆△▪▪■•,值得注意的是。
▲图注:金属针由Neuralink定制的飞秒激光磨机制造◆△▷,不到一分钟的时间就能在针尖上塑造出几何形状(图:Neuralink)
脑机接口(Brain-Machine Interface•▷☆◇○▽, BMI)是开发机器与神经系统进行
去年5月26日•▼,埃隆·马斯克创立的脑机接口公司Neuralink宣布=◆□▼▪:旗下的PRIME项目——精确机器人植入脑机接口AG捕鱼规则介绍,已获得美国食品药物管理局(FDA)批准•▽,将开始进行
位置确定后,切开头皮★●◁☆★□,用特制的开孔器,在颅骨上打开一个与芯片同样尺寸的圆孔★☆▪•,再剥离下面的硬脑膜,这时大脑皮层组织就露出来了。一台叫R1的
Willett FR△•, Avansino DT, Hochberg LR▲=▷, Henderson JM, Shenoy KV (May 2021). High-performance brain-to-text communication via handwriting★●▲•◁. Nature▪▼•▼☆▼.593 (7858)☆☆△•: 249–254.
显然◁★▪,1024个电极(即使后续会大大增加)对于数以千亿计的大脑神经元,还是一个
另一方面,机器也可以通过对特定神经元集群的电刺激,向大脑输入信息。这就是将图像•☆=•■□、声音等转化为神经信号,
An Integrated Brain-Machine Interface Platform With Thousands of Channels
当然对于马斯克这样的人来说☆▲○=▲,这显然只是一些初步的目标,他对脑机接口的长远设想是建立人机之间的高效沟通渠道,消除两者之间的鸿沟。
From Novel Technology to Novel Applications◇-▲□◆: Comment on “An Integrated Brain-Machine Interface Platform With Thousands of Channels” by Elon Musk and Neuralink
输入人工神经网络(右侧)后,并时刻保持对最新事物的理解与学习的能力。或许将导致人类这一物种最终消失,这些都是此前侵入式脑机接口面临的难题○□▽★…•。进一步加剧社会分化,一大批新的科技已箭在弦上☆◁▲▼。
,甚至比正常的大脑到肌肉的神经传导更快=•☆▼○★。植入者的动作发起速度,可能还会超过普通人。
,例如在不切除硬脑膜(DURA)的情况下插入导线(让导线从脑膜中穿过)■◆==▷,从而进一步减少对人体的损伤。
▲图注:马斯克的目标,一如既往的•★▪▲◇▼“宏大”,不过未来的事◁★◆▲□…,谁说得准呢(图:panGenerator)
《终结者》、《黑客帝国》◆…▽•、《机械公敌》等等电影中的场景也许都会变为现实,会有手机--□=●、基座等外部设备(图:Neuralink)▲图注:影视剧中家长使用脑机技术以掌握孩子的一切,▲☆“进化”成另外一种“智能体…•☆”▽▽●▼◇▼。她可以查看女儿所看到的一切事物AG捕鱼规则介绍,因而很少引起伦理问题。目前大部分脑机接口的研究,多数朋友都或多或少会对这一天感到惶恐。患者们再也不用羡慕霍金的那台高科技轮椅了(图:▲图注■-★□•:Neuralink想象中把脑机接口技术运用到日常的场景。
R1的导线将被放置在颅骨的圆孔中,与颅骨表面齐平…◁○☆▼☆,再缝合头皮,等头发重新长出以后,就
对于侵入式脑机接口这个最具挑战又最富前景的方向★▷-◇◁•,PRIME是当前的领军者之一,它开创了大量的新技术,堪称一项
▲图注:具体而言,需要将MRI和CT扫描对齐□■△◁,在术中确定植入物在颅骨表面上的位置(图:Neuralink)
”▲图注:患者植入电极阵列后•◆▼☆▷★,这一切,普通人类在经过机器强化的超级人类面前几乎会失去竞争力。绝大多数旨在帮助失能者▲-●•、神经疾病患者恢复常人生活状态,了大脑皮层的损伤、免疫反应和疤痕组织◆◁。
▲图注:9岁的猕猴Pager通过植入大脑的Neuralink芯片玩视频游戏(从下面的铁管可以喝到奖励的香蕉奶昔)(图:Neuralink)
则可以让你选择球场中任意一个区域,但如果它如蒸汽机和电力的普及一样无可避免,目前的脑机接口研究,或许我们能做的就是做好自己,▲图注:通过直接向大脑视觉皮层输送编码后的摄像机图像,就像着名的硅谷作家=■■、奇点理论提出者——库兹韦尔!
这种“满脑电极”的非侵入式脑机接口似乎更常见(图-★★:cybathlon),世界都在飞速地变化。将发生翻天覆地的改变•☆●…▪。经过几个月的练习就可以通过脑机接口自主进食了(图:APL)▲图注:比起入侵式脑机接口▽=,让打工人有种前有狼后有虎的感觉!
N1在汇集各个电极的信号后,通过蓝牙将它们实时发送到计算机等外部设备,再由那些设备上的软件对其进行解码,此时就进入了
脑机接口分为侵入式与非侵入式两种模式,马斯克的PRIME项目属于侵入式◇•▲◆◁,其特点是需要在颅骨上开一个小孔,将芯片的电极插入大脑皮层特定区域,用以直接读取神经元产生的细胞外电信号▼○•△-。
最后▲○◁★◁,脑机接口的发展、超级人类的出现,会逐渐模糊人机之间的界限,让人类的生存状态
另外还可以通过植入芯片向大脑皮层输入信号…○◇△◆,模拟外界感官刺激■▪,产生特定的知觉。
导线的数量决定了能够获得信息的丰富度,N1已经能在猴子大脑中获取在屏幕上移动光标的动作意图,Neuralink计划在下一代芯片上
非侵入式脑机接口则不需要在颅骨开孔●□▷▽•,而是通过脑电图、核磁共振等方式获取神经系统信息。这种技术风险低•◇•◆=,但因为隔着颅骨,无法对特定的神经元集群进行“监听”,只能“听见=◁”大范围脑区的宏观活动。这就根本上▲…◇,就决定了它能够
目前而言,侵入式脑机接口最大的局限性=□,也许就是只能接触较小的脑区,读/写有限的信息。由于脑的信息加工和存储分布在整个脑组织各处,如果PRIME需要更广泛的信息,只能在颅骨上开更多孔洞,植入更多芯片,甚至将颅骨上部替换为
▲图注◇…■◁:不过•▽▲•,看起来Neuralink对其医生团队的开颅水平很有信心(图:Neuralink)
输出特定的动作意图(图:Neuralink)每一年,这项研究已经在猴子实验中获得确定成果(图:Neuralink)也许,我们今天所钟爱的、拥有的一切,然后在其中这样的前景至少对各类残疾人士是莫大的福音,听见其中每个人具体在说什么•◆▲■。▲图注:从N1传输来的1024个通道的神经元活动■▼▪▪-★,侵入式脑机接口,让盲人重新获得视觉,甚至可以控制女儿让她看不到危险的东西(图:《Black Mirror》)▲图注:以不同的距离和角度为N1无线充电的演示(图:Neuralink)打个比方:非侵入式脑机接口就像在一座喧闹的球场上空,▲图注▽▷•●■◇:比如一种完全植入ALS患者的脑机接口。
,可以缓和抑郁症、帕金森症等疾病的症状,目前国内外都已有大量的临床手术案例△-○◆-▲。
但还有一些速度更快的…▽△◆▪▪,就等着某一天突然出现超级产品震撼我们的三观▲•,比如——脑机接口。
•…●,用以训练这个人工神经网络▷○★-★,直到其可以将神经元的兴奋模式解码成准确的动作▽▼▪=。
的技术。这种直接信息交流,绕开了任何肌肉运动和感觉器官,而且是相互的■△▼。
导线的位置很大程度为随机,因为大脑神经结构异常复杂,但脑机接口的技术本质,或者大量观众一起喊的口号声○▷△△▷;也都被限制在帮助失能者、神经疾病患者重新拥有类似常人的能力■▷▪▪。
,通过AI的解析就可以精细地控制机械假肢•▪◇▷。但严格意义上★…▽▪■△,这甚至不是••▽“脑★=△□•”机接口■☆▪▲。
中就可以获得。例如运动皮层某个区域的少数神经元,就可以表达将屏幕上的光标移往不同方向的意图AG捕鱼规则介绍。这就为初级■=•●▲■“读心术△■•▽◇”提供了可能。
通过一系列安全性的技术审核后,PRIME获得的人类实验许可,标志着这一研究向实际应用又迈出了重要的一步。
▲图注:植入大脑皮层的芯片•▽,让失语18年的Ann重新…◆“开口说话”了(图:Pete Bell)
侵入式脑机接口的优势是可以获取高质量、高时空分辨率的神经信号,从而获得
▲图注:已经开发出的用户app=•▪◇,N1记录到的大脑信号将无线传输到此程序中进行解码(练习用大脑控制移动鼠标光标的界面)(图△◁△•:Neuralink)
2023年8月,加州大学Chang团队将芯片植入瘫痪者Ann的语言皮层▲▽▽◇…,通过解读数十个基本语音信息的神经编码,让患者可以通过
▷=▽▼◇,所以即使训练完成后,人类可能也难以理解这个黑箱系统中的具体工作原理●…。
,保证了使用者的行动自由。为确保长期安全工作,N1经过了大量专门设计和测试=▪•,包括抗冲击、防水•◇◆、电池安全性、生物友好性、电路发热程度等,而且整个系统可以便利地进行升级★▷=。
Pisarchik AN, Maksimenko VA, Hramov AE
▲图注▪☆:一种仿生上肢假肢的工作原理示意■○,整个假肢系统同时集成了触摸、动觉和运动意图
▲图注□•◁:借助这套皮质内脑机接口系统,患者每分钟可打出90个字符,然后由系统自动识别生成字母(图■=▷:HHMI)
。例如●…=■★:人们可以只凭脑中的意图○…★-,就控制手机和电脑、操纵机械臂、用扬声器说话,甚至建立人与计算机之间直接的思维连接……
,但目前大部分脑机接口的工业化尝试都是非侵入式的,这主要还是受到技术水平▷□、成本▲▽、风险所限。在侵入式脑机接口取得重要突破之前,非侵入式脑机接口依然会是市场主流△=-。