近日,马斯克披露其脑机接口公司Neuralink,已经成功地将脑机接口植入到第二位受试的人类患者体内。
在8月的一档播客节目中,马斯克表示,第二名患者大脑中的400个植入电极正在工作,信号很强,进展非常顺利。他预计,五年后,脑机接口速度可能达到每秒1兆比特,远超人类打字或说话的速度。几十年内,会有数亿人使用脑机接口设备,甚至用它替代智能手机。
Neuralink首例脑机接口受试患者尝试下象棋 来源:Neuralink官网
看似遥远的黑科技如何照进现实,改变未来?有生之年,我们是否会实现人均“超人”的科幻梦想?潮新闻记者对话了业界专家。
当人类大脑“连上网”
在全球科技界,脑机接口技术早已不是一个新名词。
近年来,这项“上头”的技术也令高校、科研院所、科技企业纷纷“上头”,出现了不少创新成果——
马斯克创办的Neuralink已经成立7年,并完成两例人体植入;美国脑机接口(BCI)公司 Synchron在8月宣布,正在尝试将ChatGPT集成到脑机系统中,并称其为全球首创。在我国,相关技术正造福不同病症的患者。今年4月,浙江大学脑机接口团队实现脑控汉字书写,让76岁高位截瘫的志愿者通过“意念操控”机械臂,在白板上完成了汉字书写;上海瑞金医院为抑郁症患者植入具有脑机接口功能的脑起搏器,帮助解决情绪问题。脑机接口正在医疗领域,展现着强大的生命力和发展潜力。
那么,究竟什么是脑机接口?西湖大学助理研究员、西湖灵犀科技(杭州)有限公司创始人曹路博士介绍,脑机接口,顾名思义就是让人类大脑神经信号和外部机器之间,直接进行信息交互的一种技术。
大脑指挥着我们的一举一动。科研人员将一块硬币大小的技术设备植入大脑,通过芯片和算法的协作,当它读懂某一块区域产生的信号,并传输到外部机器上进行分析,来自外部的信息也能同步传输回大脑,对其进行相应的刺激。“像中风、帕金森、癫痫等疾病的治疗,就是通过这样的连结,让机器代替大脑和身体各部分进行‘对话’,完成所需的操作。”曹路说道。
Neuralink植入设备实物图 来源:Neuralink官网
如何取代智能手机?
让我们更仔细地观察一下脑机接口设备。按照信息采集和大脑信号接入方式划分,“脑机接口”技术目前普遍分为侵入式、半侵入式以及非侵入式三种技术形式。非侵入式的穿戴式脑机接口,一般应用在康复、娱乐、教育、睡眠等领域。即戴上一顶脑电帽,收集大脑内部发出的电信号,实现脑电解码。但更精准、更直接的信号收集,则需要进行手术,将设备植入大脑皮层。
以Neuralink的植入设备为例,据公司公开信息,它一个是约硬币大小的装置,上面拥有1024个比头发丝细百倍的电极分布。曹路告诉记者:“脑机接口系统里包含的每项技术都精细无比,比如植入设备,越小则意味着对脑组织的损害越少,同时设计时还需要充分考虑使用时间、长期稳定性、安全性能等。”
通过升级电极、芯片、算法等技术,未来,脑机系统的运行速度也将得到显著提升。马斯克曾表示,也许5年后,相关设备能扩展到每秒兆字节量级的速度,比任何人通过打字或者说话进行交流的速度都快。这也将让人类和人工智能的交流变得更加高效。
“想象一下,”对此,曹路举了个例子,“比如从前交流需要写信,现在我们使用智能软件进行沟通,如果脑机接口系统的速度提升后,我们通过一个念头就能以几倍的速度传输到对方脑中,这就能让脑机接口取代智能手机成为可能。但前提是,相关技术能达到更安全、更稳定的效果。”
走向未来道阻且长
距离“飞入寻常百姓家”,脑机接口还面临着诸多挑战。曹路提到,目前,脑机接口植入脑内可运行多少有效时间,国际上尚无定论。相关设备会对脑组织产生什么样的伤害,也需要时间来进行验证。此外,医学伦理问题也广受关注。
对于人类超能力的拓展则更道阻且长。“大脑总共有数百亿个神经元,人类对于大脑的理解和开发都还处于不完全的阶段,如何让脑机接口作用于明确的神经元,增强相应的功能还不太可能,也面临着增强的限度、安全性与公平性等问题。” 曹路说道。
但不可否认,随着技术攻坚和相关辅助技术的迭代,脑机接口技术在医疗领域还将发挥更加重要的作用。上个月,我国工业和信息化部在官网发布“工业和信息化部脑机接口标准化技术委员会筹建方案”(下称“方案”),提出统筹推进脑机接口标准制定,加快关键技术标准研制,促进脑机接口产业化发展。
灵犀研发的神经信号读出芯片 受访对象供图
曹路所创办的西湖灵犀科技(杭州)有限公司正在聚焦侵入式脑机接口系统的底层技术,为更好地解码大脑“脑电波”而努力。他的团队目前已经实现了对脑机接口汉语解码“零的突破”。
“系统覆盖了全部407个汉语音节以及汉语发音特点,句子完全争取率达30%,实现了大脑活动到完整普通话句子的端对端输出,一定程度上弥补了国际上汉语解码脑机接口技术的空白。”曹路介绍,“这项解码技术能为失语者‘开口’说话带来希望,通过技术攻关和硬件生产,产品预计在三年后实现产业化。”
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