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馬斯克腦機接口公司正開發大腦外部模塊 讓癱瘓者用思維控制手機或電腦

發布時間:2019-07-17 15:38:09 來源:網易智能 責任編輯:caobo

圖1:這是馬斯克腦機接口公司Neuralink正在開發的大腦外部模塊,它可通過無線方式接收嵌入大腦的線程發送的信息

【網易智能訊7月17日消息】美國連續創業家埃隆·馬斯克(Elon Musk)創辦的初創企業Neuralink是一家秘密開發腦機接口的公司,它日前向公眾首次展示了過去兩年開發的多項技術。該公司的最終目標是在癱瘓患者身上植入腦機接口設備,讓他們能夠用思維控制手機或電腦。

Neuralink的首個重大進步是開發出柔韌的“線程”,它比目前用于腦機接口的材料更不容易損傷大腦。據馬斯克與Neuralink發表的白皮書解釋,這些線程還創造了傳輸更大容量數據的可能性。該摘要指出,這套系統可以包括“每個陣列多達3072個電極,它們分布在96個線程上”。

這些線程寬約4到6微米,比人類的頭發還要細。除了開發線程,Neuralink的另一個重大突破是研發出能夠自動嵌入線程的機器。美國當地時間周二晚上,馬斯克對Neuralink的研究做了大規模展示,盡管他說這不僅僅是為了炒作。

馬斯克表示:“做這個演示的主要原因是招募人才。”他呼吁人們積極遞交求職申請。Neuralink總裁馬克斯·霍達克(Max Hodak)也上臺承認,他最初并不確定“這項技術是個好主意”,但馬斯克讓他相信這是可能實現的。

在接受《紐約時報》采訪時,Neuralink的科學家們表示,未來他們希望用激光束穿透頭骨,而不是鉆孔。白皮書中指出,早期的實驗將由斯坦福大學的神經科學家進行。馬斯克宣稱:“我們希望明年年底前在人類患者身上進行臨床驗證。”

在演示結束后的問答環節中,馬斯克透露了團隊其他成員還不知道的成果:一只猴子能夠用其大腦控制電腦。

圖2:Neuralink的系統嵌入到實驗室大鼠體內

馬斯克說:“Nueuralink并非突然間就擁有了這種神經網絡,并開始接管人們的大腦。最終,我希望實現與人工智能(AI)的共生。”因此,他希望創造出一種能夠“與AI融合”的技術。他后來補充說:“我們的大腦藏在缸里,缸就是我們的頭骨。我們的目標是從大腦中讀取神經脈沖。”

第一個接受大腦植入的癱瘓患者是馬修·納格爾(Matthew Nagle),通過這種方法,他可以通過大腦控制電腦光標。2006年,患有脊髓損傷的納格爾實現了只用思維打乒乓球的壯舉。他告訴《紐約時報》,掌握這項基本動作只需要四天時間。

從那時起,作為科學研究的一部分,大腦中植入腦機接口設備的癱瘓患者也能在實驗室里聚焦物體,移動機器人手臂。納格爾和其他人使用的系統被稱為BrainGate,最初是在布朗大學開發的。

Neuralink總裁霍達克在報告中稱:“神經連接并非憑空而來,這項技術有著悠久的學術研究歷史。從某種意義上說,我們是站在巨人肩膀上建立起來的。”然而,現有的技術都不符合Neuralink的目標,即以一種微創的方式直接讀取神經尖峰。

今天展示的這個系統,如果功能正常,可能是對舊技術的重大升級。BrainGate依賴于猶他陣列(Utah Array),這是一系列的硬針,支持多達128個電極通道。

猶他陣列不僅通道比Neuralink所承諾的要少,進而意味著從大腦接收到的數據更少,而且還比Neuralink的線程更硬。這對長期的功能來說是個問題:大腦在頭骨中移動,但陣列的硬針卻沒有,這會導致損傷。Neuralink使用的薄聚合物可以解決這個問題。

圖3:微小的線程可附著在指尖上

然而,正是因為非常靈活,Neuralink的技術比猶他陣列更難植入。為了解決這個問題,該公司研發出“一種神經外科機器人,能夠自動每分鐘插入6根線程(192個電極)”。在照片中,它看起來有點兒像顯微鏡和縫紉機的混合體。它也會避免血管,這可能促使大腦中出現較少的炎癥反應。

對于馬斯克來說,與AI互動的核心問題實際上是“帶寬”。與通過語音或拇指輸出相比,馬斯克正在開發的技術可以更快地接收信息。因此,他的目標是這個系統能讓幫助人類更快速地直接讓大腦與機器溝通。

圖4:Neuralink用于自動插入線程的機器

最后,白皮書中說,Neuralink開發了一種定制芯片,能夠更好地讀取、清理和放大來自大腦的信號。目前,它只能通過有線連接傳輸數據(使用USB-C),但最終的目標是創建可以無線工作的系統。

這個目標將體現在Neuralink稱為“N1傳感器”的產品中,該產品被設計成嵌入人體并通過無線方式傳輸數據。它可能比目前基于USB的原型讀取更少的神經元。Neuralink打算植入四個傳感器,三個在運動區域,一個在身體傳感器區域。它將無線連接到安裝在耳朵后面的外部設備上,并通過iPhone應用程序來控制。

霍達克補充說:“我們必須通過整個FDA的審核程序,但我們還沒有做到這一點。”Neuralink的首席外科醫生馬修·麥克杜格爾(Matthew MacDougall)周二表示,安全是首要目標,最終他們希望它能“更像飛秒激光(Lasik)”眼科手術,包括消除全身麻醉的需要。雖然第一批病人不會有這種非侵入性的體驗。

不過,目前該公司仍在對老鼠進行研究,以確保該系統的穩定。但是如果成功的話,這項技術的應用前景將非常廣泛。通過機器人手術植入“高帶寬”的大腦連接技術,使用柔韌的細“線程”連接,可以記錄許多神經元的活動,我們希望能得到比以往腦機接口更好、更精確的結果。

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