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除了準備做「電動車大王」和送人類登月的使者之外,矽谷「鋼鐵俠」 Elon Musk(馬斯克)還在兩年前創辦一家名為 Neuralink 的創業公司,與八位聯合創始人研發超高帶寬的腦機介面系統,一同實現人腦與 AI 技術之間共存的目標。

就在剛剛結束的發布會上,馬斯克終於向外界首次展示了 Neuralink 公司的最新研究成果,即可以高效實現腦機介面的方法,研發一款類似「縫紉機」的探針設備,位於頭部之外,使用激光束形成小孔刺穿頭骨,在大腦中植入一個無線接收信息模塊,通過信號傳到神經元系統,允許已經癱瘓在床的病人,控制手機或計算機等電子設備,聽到自己的聲音,形成記憶。另外,該方法也可以用於治療抑鬱症。

而這是馬斯克成立該公司兩年以來,最重磅的一次研究成果發布。據了解,該公司成立於 2017 年,總部設在舊金山,聘請了多位美國重點大學研究神經領域的科學家,來共同研究腦機科學這項高效實現腦機介面的方法。馬斯克表示,最快在明年年底,能夠在患者身上使用這項技術。

但與此同時,該研究成果面臨很多的挑戰。此前 Neuralink 公司創始團隊成員蒂姆·漢森(Tim Hanson)在接受《麻省理工科技評論》採訪時表示,馬斯克所追求的高密度記錄技術對於特定的大腦疾病並沒有必要。不一定是人類選擇治療特定腦部疾病的方法,

據悉,漢森目前在弗吉尼亞州霍華德·休斯醫學研究所珍妮莉亞研究園區工作,他表示,這種技術更適合研究動物基礎科學,用在人身上有點為時過早。

當然,馬斯克也在今天發布會上表示,這不是一種與人工實現某種共生的方法,「這不是強制性的事情,而是你可以選擇做的事情。」

它究竟是什麼呢?

整個方法,核心一共有三部分。

第一個是靈活的「線程」,線的直徑寬度為 4 至 6μm,比人的頭髮絲(約 75 微米)還要細很多。

目前,實驗性腦機介面使用的是剛性金屬電極;猶他陣列可容納 100 個由硅製成的堅硬針頭,用氣槍將其射入大腦。這些針頭髮射時捕捉神經元中的電信號效果非常好,不過這種方式不僅會損害大腦,而且設備壽命也很短。

而 Neuralink 公司又發明了另一種由微小電極或感測器連接的柔性導電線,與其他腦機介面中使用的材料相比,不僅對大腦損害性更小,而且還能傳輸更多數據。

根據早前發布的 「Elon Musk&Neuralink」 白皮書顯示,這種材料分布在 96 個線程上的每個陣列中,能夠容納多達 3072 個電極。值得注意的是,這個電極也不簡單,是由碳纖維或聚合物製成的,但是這種輕薄電極無法直接植入到大腦,通過柔性線和機器就可以直接導入。

第二個是用於插入線程的機器。漢森曾表示,這個機器是 Neuralink 內部研究的「殺手鐧」。

由於大腦在頭骨中是不斷移動的,Neuralink的技術比猶他陣列更難以植入。正因如此,他們開發了一種「神經外科機器人」,能夠每分鐘插入六根線(192 個電極),整個過程,特別像縫紉機去縫針。

漢森表示,這個方法是 Neuralink 內部研究的「殺手鐧」。他們通過發明的機器,將輕薄的柔性電極植入大腦當中。

第三個就是 Neuralink 開發了一種定製晶元,被命名為「N1 感測器」,晶元尺寸比手指尖還小。該晶元的作用能夠更好地讀取,清理和放大來自大腦的信號。但目前,只能在老鼠身上進行實驗,通過 USB-C 的有線連接方式傳輸數據。

Neuralink 表示,這顆定製晶元所提供的電流大約是目前最強的感測器的 10 倍。但這遠遠不夠,這個部分的最終目標是創建一個無線工作系統。

在 N1 晶元中,植入了四個感測器,其中三個位於運動區域,另一個位於感受區域。唯一外置的設備安裝在耳後,內含一枚電池。

這顆晶元可以提供雲端支持,通過無線連接,甚至可以與 Neuralink iPhone 應用程序互動

腦機介面硬體開發,高解析度是挑戰

高解析度的腦機介面(簡稱 BCI)是相當複雜的。它們必須能夠讀取神經活動,以便能夠找出執行哪些任務的神經元群。植入電極非常適合處理這種情況,但從歷史來看,硬體的限制導致它們會接觸到大腦的多個區域,或產生干擾。

隨著精細的生物相容性電極的出現,這種情況發生了改變,這種電極可以限制干擾,並能精確地瞄準細胞簇。然而,我們依然對某些神經過程缺乏了解。

圖丨 N1 感測器(來源:Neuralink)

很少有活動與大腦區域,如前額葉和海馬體是分離的。相反,活動發生時大腦的不同區域都會有響應,因此很難確定位置。然後還要把神經電脈衝轉換成機器可讀的信息。研究人員尚未破解大腦的編碼,而且來自視覺中心的脈衝不像那些在形成語言時產生的脈衝,有時很難識別信號的起始點。好在這方面目前已經取得了進展。在最近發表在《自然》雜誌上的一項研究中,科學家們根據之前實驗記錄的數據,訓練了一種機器學習演算法,以確定舌頭、嘴唇、下巴和喉嚨的運動是如何產生聲音的。他們將這些信息整合到一個解碼器中,解碼器將大腦信號轉換成聲道的估計運動,並將它們輸入一個單獨的部件,將這些運動轉換成合成語音。Sabes 在活動期間表示,「大腦中的神經活動是隨機的,這意味著,單個神經元水平上的神經表現是有雜訊的。這僅僅是我們需要從大量神經元中記錄數據以獲得高保真度讀數的原因之一。我們想要做的是讓人們能夠利用神經表徵修復受損的大腦迴路,最終讓我們更好地與世界相連、了解彼此和我們自己。」這些都沒有影響到 Neuralink 公司,該公司擁有 90 名員工,目前已經收到 1.58 億美元的資金支持(其中至少有1億美元來自馬斯克)。該公司希望明年第二季度與斯坦福大學神經外科醫生合作, 開始進入人體研究。該公司預計,插入電極一開始就需要通過顱骨鑽孔,它希望很快能使用激光在骨頭上打孔。Neuralink 認為,他們的產品將有助於緩解像帕金森病和癲癇這樣的慢性疾病,並且有朝一日可以使截肢者重新獲得活動能力,或者幫助身體殘疾的患者重新獲得語言能力、聽覺、視覺等。

謝邀。很多媒體報道的噱頭很多,但是確實有了很多的進步,尤其是他們的電極和電極植入方式創新很多,神經信號採集和處理的晶元意義更大,會進一步推動臨床實驗。

付一個目前見過的最專業的解讀鏈接

附上鏈接中的一段話作為總結

在這次發布會上,Neuralink確實提出了一種變革性的腦機介面技術。簡單來說,「線」讓我們得到更多的皮層信息,且更細更軟的電極極大的減小了腦損傷,N1感測器也簡化了腦機介面的設計,讓腦機介面應用於生活變得更有可能。

美國民眾本身對侵入式腦機介面有很高的接受度,即便是傳統的猶他電極,也有應用於多名高位截癱患者的案例,但這個數字在中國是0。

而Neuralink提出了一種可用於人的更為安全的方案,相信會令更多患者放下心理負擔,從而招募到更多的被試者進行研究,這些基於人群的研究提供的數據將進一步激發腦機介面的發展,也許未來我們會看到腦機介面變成一項成熟的技術造福社會。

https://mp.weixin.qq.com/s/h2xMb38grtBcudyUE6SymQ


腦機介面項目無疑是一項艱巨的科研挑戰,僅從當天發布會上所展示的內容來看,該項目就涉及到神經科學、機器人、信號學、生物學、人體外科、人工智慧等多個領域,目前 Neuralink 僅有 90 名員工。

矽谷明星馬斯克再度成為科技圈的焦點。這一次,他旗下的神經科學公司 Neuralink 宣布了成立以來的一項重要成果——一個可擴展的高帶寬腦機介面系統。


想像一下在未來,你可以用意念控制屏幕上滑鼠的移動、文字的輸入,甚至只需要通過「下載」,就能熟練掌握一門新的語言,或者不需要語言或動作,通過無線信號的傳輸,就能與別人交換想法。


這些看似脫離現實的科幻場景,隨著 7 月 16 日晚間一場意外到來的發布會,第一次顯得觸手可及。被稱為「矽谷鋼鐵俠」的埃隆·馬斯克,當晚帶領其所創辦的 Neuralink 主要成員,第一次對外公開展示了他們在「腦機介面」領域,通過過去兩年多的努力所取得的最新成果。


在現有條件下,Neuralink 通過細至幾納米的管線和神經外科手術機器人的運用,提出了更為安全可行、傳遞信息量更大的方案,這一突破意味著,上述科幻場景,在未來都有可能成為現實。

但這一激動人心的暢想的實現,離現在依然還有很遙遠的距離。儘管提出了可行性很高的方案,但 Neuralink 想要進行人體試驗還需通過美國葯監局批准,而這也僅僅是 Neuralink 實現為腦神經受損或相關疾病患者提供幫助的這一短期目標的第一步,除了在科研、監管方面的障礙以外,Neuralink 還需要梳理清楚商業可行性,解答如何將科研成果順利轉化為可持續項目的問題。


儘管 7 月 16 日晚間 Neuralink 向外界展示的一系列最新研究成果,讓人眼前一亮,彷彿未來科幻世界場景就在眼前,然而與腦機連接相關的科研並非由 Neuralink 獨創,在業界也已經發展了多年之久。


Neuralink 目前在該領域的主要貢獻在於突破了之前腦機研究的部分瓶頸。根據當天 Neuralink 對外發布的研究論文中所述,腦機界面(Brain-machine interfaces, BMI)已經證明了具備在廣泛的範圍內幫助臨床疾病的潛力。


這些成功的事例證明了通過腦機介面在人腦和機器之間實現大量的信息交互傳遞完全是有可能的,但目前為止,BMI 的研發受到無法記錄大量神經元的限制,目前為止還沒有臨床上可用的能記錄大量信息的微電極技術。


目前現有的兩種方案都存在著不小的弊病,一種運用硬金屬或半導體,但由於尺寸過大,在植入大腦時容易引發免疫反應,從而影響到設備的功能和長期使用;另一種運用極細的多電極聚合物管線,雖然體積小,但缺點是堅硬度不足,難以直接植入腦內。

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發佈於 2020-01-20繼續瀏覽內容知乎發現更大的世界打開Chrome繼續喝酸奶喲喲喲喝酸奶喲喲喲

那邊的馬斯克在忙著改變世界,這邊的大多數人卻在費盡心思只為搶用戶時間。


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直接植入控制程序,從此用戶變殭屍


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