我们能用脑机接口做什么,脑机接口系统( 二 )


2012年,在巴西世界杯赛场,一位瘫痪少年身穿巴西圣保罗的实验室设计的机器战甲,凭着脑机接口和机械外骨骼开出了一个足球;2015年,美国国防部高级研究计划局通过外科手术植入微芯片,实现了瘫痪人驾驶模拟飞机 。2018年,在美国拉斯维加斯举行的国际消费电子展(CES)上,日本发布了脑控车技术,驾驶员只要头戴一个特制头盔,无须植入脑芯片,就能够将脑电波快速传达给车辆,让驾驶变得轻松有趣 。
还有很多各国科学团队,都在进行脑机接口实验,取得了各种进展和成果,如各种瘫痪病人,通过机械臂取得食物、取得饮料,还有通过意念,进行电脑打字等等 。2016年10月,一名叫Nathan Copeland的志愿者,分别在运动皮层和感觉皮层植入电极,成功利用意念控制的机械手臂和时任美国总统奥巴马“握手” 。这个实验的关键突破就是,这位志愿者脑海中产生了“握住”的感觉,奥巴马深感震惊 。
因此马斯克的Neuralink公司发布的脑机接口整体技术本身,并不是一个新的东西 。马斯克脑机接口的成果 。发布会现场展示的是一枚23mmx8mm的芯片,这是Neuralink公司经过数年努力开发的一款最新脑机接口芯片,命名为Link 0.9 。这款芯片能够感应温度、气压,读取脑电波、脉搏等生理信号,可以采集传输1024个通道的神经放电信号,无线传输范围约5~10米 。
这项技术的原理是通过植入大脑的芯片,连接外部机器,可以读取人类大脑信号,并辨识出人的意图,将其转换成命令信号,控制外部机器设备执行人类意图,完成任务 。在这个过程,人脑能够得到整个过程的反馈 。在这次展示上,马斯克弄来了几头实验小猪,通过植入小猪脑内的芯片,人们能够看到小猪在各种活动中的脑电波状态 。马斯克宣称,这项技术发展下去,将实现人们凭脑意识来控制特拉斯汽车、打游戏,还能够治疗神经系统疾病,如改善由于大脑或脊髓受损导致的瘫痪、抑郁、失忆等病症状态,帮助渐冻症患者恢复感觉和运动功能等 。
马斯克真正的“黑科技”,是采用了“神经蕾丝” 。所谓“黑科技”原本是网络动漫中非人力所能及的奇异科学技术,现在也泛指一些颠覆人类认知的新技术 。马克斯的黑科技就是研制出一种叫“神经蕾丝”的东西 。何谓神经蕾丝?这是一个带有科幻色彩的玩意,在科幻作家莱恩·班克斯的笔下,“神经蕾丝”是通过高科技植入人脑的网状物,能够将人脑和计算机连接起来,相互通讯 。
而马斯克团队借用了这个概念,将植入人脑的纤维状“线程技术”叫做“神经蕾丝” 。他们神经蕾丝的特点就是非常细小 。Neuralink宣称它们的神经蕾丝宽度在4~6um,约为人类头发丝的四分之一,未来植入时不需要开颅,只要用激光植入,这样就可以植入到更深的脑中,而对脑的损伤能够降低到很小程度 。即便如此,真正要实现良好的人机互动,现在仍然任重道远 。
就连Neuralink公司自己也承认,1024个通道信号是远远不够的,如要较为准确传输大脑860亿个神经元产生的复杂信息,至少需要100万个同时记录的神经元,这就意味着在小小芯片上要集成百万个电极 。这样,即便这种神经蕾丝只有头发的十六分之一大小,植入百万蕾丝也相当于6.5万根头发 。我们想想,6.5万根头发植入人脑,难道不会细思极恐?因此,目前认为植入蕾丝对大脑伤害很小的优势将不复存在 。
如何将连接神经元的“蕾丝”做得更细小,这些元件穿透大脑组织不导致损伤出血,如何解决免疫系统的排斥问题,什么材料能长期保留在脑中,如何解决芯片安全高效充电问题等等,将使Neuralink公司大伤脑筋,要足够时间来解决的问题 。但马斯克还是放了大话 。马斯克从来对他的“黑科技”都是信心满满,这次也一样 。他甚至扬言,他这个神经蕾丝技术的发展,未来能让人类在云端永生 。

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