腦機(jī)接口重大進(jìn)展，從小豬開(kāi)始

Neuralink公司是何來(lái)頭？

帶有Neuralink植入物的豬

2016年夏天，一家名叫Neuralink的公司在加州悄然成立，大名鼎鼎的“現(xiàn)實(shí)版鋼鐵俠”，SpaceX和Tesla的擁有者埃隆·馬斯克是這家公司的創(chuàng)始人之一。

馬斯克表示，插入Neuralink裝置的手術(shù)不到一個(gè)小時(shí)

Neuralink的工作內(nèi)容可以概括為一點(diǎn)：試圖研發(fā)一種技術(shù)，將人腦與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)融合在一起。這種利用腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)的融合，將有助于治療人類的腦部疾病。以及，很可能，使人類變得更加強(qiáng)大。

腦部是人類的神經(jīng)中樞。作為人體最重要的器官之一，它承擔(dān)著維系人類生存的基本任務(wù)。與此同時(shí)，幾乎所有的高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)都在腦部完成。如果將人體視為一臺(tái)電腦，那么大腦就是這臺(tái)“人類PC”的運(yùn)算核心。普通的電腦可以通過(guò)外接硬盤(pán)、外接顯卡、外接內(nèi)存等方法提高性能，而有科學(xué)家認(rèn)為，這樣的“改良”同樣可以適用于人腦。這種觀點(diǎn)的產(chǎn)生，最終形成了研發(fā)腦機(jī)接口的動(dòng)力。

Neuralink的腦機(jī)接口技術(shù)，是將電極沉入大腦，然后使用芯片與頭骨外的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信

腦機(jī)接口（brain-computer interface）是指創(chuàng)建在人類或動(dòng)物腦與外部設(shè)備間的直接連接通路。被腦機(jī)接口串聯(lián)的人腦能夠與外部設(shè)備之間互相傳送信號(hào)，交換信息?？梢灶A(yù)料，當(dāng)這一技術(shù)發(fā)展到一定程度，人們就能夠通過(guò)“外掛”外部設(shè)備的方式，來(lái)提高生物體腦部的運(yùn)算能力。而Neuralink想做的，就是研發(fā)出一個(gè)足夠強(qiáng)大的腦機(jī)接口，治愈人類的腦部疾病，并賦予人腦更強(qiáng)大的功能。

為了更好地完成自己的目標(biāo)，Neuralink的團(tuán)隊(duì)包括多名業(yè)界知名的科學(xué)家。比如加州大學(xué)舊金山分校生理學(xué)教授菲利普·薩佩斯（Philip Sabes），波士頓大學(xué)生物學(xué)教授蒂莫西·加德納，都受雇于Neuralink。他們的經(jīng)驗(yàn)和研究成果對(duì)于Neuralink無(wú)疑有重要意義。

腦機(jī)接口研發(fā)到啥程度了？

腦機(jī)接口讓猴子得以操縱機(jī)械臂為自己取食

雖然聽(tīng)上去很科幻，但實(shí)際上，對(duì)于腦機(jī)接口的探索在20世紀(jì)六七十年代就已經(jīng)開(kāi)始了。最早的研究者致力于探索動(dòng)物（主要是獼猴）的運(yùn)動(dòng)皮層與肢體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，獼猴能夠?qū)W會(huì)控制初期運(yùn)動(dòng)皮層上單個(gè)神經(jīng)元的放電頻率。而隨后不久，約翰·霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家也找到了獼猴上肢運(yùn)動(dòng)的方向與運(yùn)動(dòng)皮層放電模式的關(guān)系。

90年代以來(lái)，人們對(duì)腦機(jī)接口的研究快速發(fā)展。到2008年，匹茲堡大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家安德魯·施瓦茨宣稱他們創(chuàng)造的腦機(jī)接口可以被猴子用來(lái)操縱機(jī)械臂給自己喂食。這也標(biāo)志著腦機(jī)接口的發(fā)展已經(jīng)容許人們將動(dòng)物腦與外部設(shè)備直接相連，并使得外部設(shè)備執(zhí)行特定的功能。

馬斯克的人工智能理念是怎樣的？

這樣的問(wèn)題除了馬斯克自己之外，恐怕沒(méi)有人知道正確的答案。但一個(gè)傳播非常廣的說(shuō)法是，這名硅谷巨人希望通過(guò)這種方式來(lái)對(duì)抗越來(lái)越強(qiáng)大的人工智能（AI）。

在過(guò)去的三年中，馬斯克多次表達(dá)自己對(duì)人工智能發(fā)展過(guò)快的擔(dān)憂，他的擔(dān)憂不僅僅寫(xiě)在他接受的或大或小的采訪中，也表現(xiàn)在自己的實(shí)際行動(dòng)中。在DeepMind造出圍棋打遍天下無(wú)敵手的AlphaGo之前，馬斯克就已經(jīng)是DeepMind的投資人了。但他表示，自己的這筆投資并非為了財(cái)富回報(bào)，而是為了提醒自己時(shí)刻警惕人工智能的發(fā)展。

在傳統(tǒng)工業(yè)的眼中，埃隆·馬斯克是一個(gè)離經(jīng)叛道的人。在特斯拉橫空出世之前，沒(méi)有人認(rèn)為電動(dòng)汽車將會(huì)成功進(jìn)入市場(chǎng)。在SpaceX崛起之前，人們更不認(rèn)為低成本火箭能成大器。這一次，馬斯克還會(huì)再一次證明自己?jiǎn)?？面?duì)未來(lái)關(guān)于倫理的爭(zhēng)議，Neuralink還能站得住腳嗎？

連接到人腦上有幾種方式？

或許你沒(méi)當(dāng)回事，但能夠與我們的頭腦直接或者間接相連的外部設(shè)備，其實(shí)早已存在。最為人所知的例子就是腦電圖（EEG）了。這一儀器在頭皮處感受人類腦部活動(dòng)產(chǎn)生的生物電，并放大成可供分辨的腦電信號(hào)。某種意義上來(lái)講，當(dāng)你在接受腦電圖檢測(cè)時(shí)，你的腦就已經(jīng)與這臺(tái)龐大的機(jī)器相連在一起了。目前，人們依據(jù)腦機(jī)接口與大腦的聯(lián)系緊密程度，將腦機(jī)接口分為三類：

1.侵入式腦機(jī)接口

當(dāng)你選擇這樣的腦機(jī)接口，那么你就要面對(duì)機(jī)器直接插入大腦灰質(zhì)的命運(yùn)。這類腦機(jī)接口能夠獲得高質(zhì)量的神經(jīng)信號(hào)，但與此同時(shí)也帶來(lái)嚴(yán)重的免疫排斥。目前，這種設(shè)備主要被用作治療使用。科學(xué)家利用侵入式腦機(jī)接口重建病人的特殊感覺(jué)，恢復(fù)癱瘓病人的運(yùn)動(dòng)功能。

目前主要的成功案例來(lái)自一名叫做威廉·多貝爾的科學(xué)家。1978年，多貝爾在以一名盲人的腦內(nèi)植入了68個(gè)電極組成的陣列，這一嘗試使得盲人產(chǎn)生了光幻視（又稱眼內(nèi)閃光，是視網(wǎng)膜受到刺激時(shí)產(chǎn)生的感覺(jué)）。在隨后的調(diào)試中，接受這種治療的盲人能夠在有限的視野內(nèi)看到低分辨率、低刷新率的點(diǎn)陣圖像。2002年，接受新一代系統(tǒng)治療的患者恢復(fù)了更多的視力，甚至可以在研究中心附近駕車慢速前行。同一階段，在恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能方面，腦機(jī)接口研究也取得了顯著的進(jìn)展。

2.部分侵入式腦機(jī)接口

即那些植入顱腔但位于灰質(zhì)之外的腦機(jī)接口。其中最典型的例子是“皮層腦電圖”（ECoG），是將與常規(guī)腦電圖相似的電極直接植入大腦皮層。華盛頓大學(xué)的科學(xué)家曾利用這個(gè)技術(shù)讓一名少年病人能夠只靠腦電玩《太空侵略者》（也就是我們熟悉的“小蜜蜂”類游戲）。但研究者同時(shí)指出，利用基于皮層的腦電圖實(shí)現(xiàn)超過(guò)一維的運(yùn)動(dòng)很困難。

3.非侵入式腦機(jī)接口

顧名思義，這是指那些不需植入腦部即可發(fā)揮作用的腦機(jī)接口。腦電圖就是其中最典型的應(yīng)用。除此之外，腦磁圖（MEG）和功能性核磁共振成像（fMRI）都是非侵入式腦機(jī)接口的例子。目前，非侵入式腦機(jī)接口主要內(nèi)容是收集人類腦部活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，反向利用這些腦機(jī)接口作用于人腦進(jìn)行治療的嘗試不多。德國(guó)圖賓根大學(xué)的科學(xué)家在1990年代曾利用腦電圖對(duì)癱瘓患者進(jìn)行治療，但受限于腦電圖易受噪聲干擾以及難于學(xué)習(xí)的特性，這一技術(shù)最終并未在治療領(lǐng)域走得更遠(yuǎn)。