一方面◇▼☆,机器可以通过读取神经活动产生的电磁信号获取大脑的意图•●☆。例如•…=:人们可以只凭脑中的意图△•■◁,就控制手机和电脑◇▼、操纵机械臂•●、用扬声器说话•▼●•,甚至建立人与计算机之间直接的思维连接……
●◆☆▪,就会被转换成光标的移动-…▷-、文字△▼◇▪▼、语音★◇▽-◆、机械臂的动作等等输出了☆◇●□□。从N1传输来的1024个通道的神经元活动
还有相对悠久的脑深部电刺激(DBS)技术▪●,目前也获得了更大的发展●■•□•。通过在深层脑组织植入电极•△▽•,
通过一系列安全性的技术审核后=○●,PRIME获得的人类实验许可△★■◇,标志着这一研究向实际应用又迈出了重要的一步•○。
脑机接口(Brain-Machine Interface■▼▪●, BMI)是开发机器与神经系统进行直接信息交互的技术△□▼☆。这种直接信息交流▷◇,绕开了任何肌肉运动和感觉器官□●◇…○□,而且是相互的★•…。
○-。《终结者》☆■◁○、《黑客帝国》□☆◆▼、《机械公敌》等等电影中的场景也许都会变为现实◇•□,
◇○…◆,所以即使训练完成后★○◁□●,人类可能也难以理解这个黑箱系统中的具体工作原理▼▷…。训练完成后○▼▲□▷,植入者的相关
导线的数量决定了能够获得信息的丰富度☆▲…☆-,N1已经能在猴子大脑中获取在屏幕上移动光标的动作意图■▽,Neuralink计划在下一代芯片上
这样的前景至少对各类残疾人士是莫大的福音-●▪,目前大部分脑机接口的研究△●,也都被限制在帮助失能者…□▷◇…▲、神经疾病患者重新拥有类似常人的能力△■•。
每一年…☆▽▽▽,世界都在飞速地变化=■▪。一大批新的科技已箭在弦上◇-▽,比如我们耳熟能详的ChatGPT•▷、文心一言■●-△●、Midjourney•○▲▽○,更新迭代的速度都远比我们人类要快得多-☆,让打工人有种前有狼后有虎的感觉◇△。
更多导线▷★•■◁•,获取更多的神经元信号▼△▪,也大幅减少了大脑皮层的损伤▽▽◁△◇=、免疫反应和疤痕组织▼●▲-◁。值得注意的是☆▷=◆▼,这些都是此前侵入式脑机接口面临的难题-••●=◇。
非侵入式脑机接口则不需要在颅骨开孔-○•▷…•,而是通过脑电图▷○-…、核磁共振等方式获取神经系统信息□●▲••●。这种技术风险低▼○•▽,但因为隔着颅骨●△▷▼△,无法对特定的神经元集群进行……“监听◁-▲”•□▪,只能=-“听见△○…=••”大范围脑区的宏观活动▼▲。这就根本上◆▼,就决定了它能够获得的信息比较有限▼▽▷☆--,一般只能解读大脑的整体状态••,例如清醒程度■-○▲☆☆、情绪等等★★,很难精确地获得特定的意图■●▪…、知觉等信息△▽。
★☆,保证了使用者的行动自由▲-。为确保长期安全工作★☆○◁◁★,N1经过了大量专门设计和测试▼•▼-,包括抗冲击▪=●、防水…■◁▽◇-、电池安全性=▲▽▪▼、生物友好性•△△▼▽、电路发热程度等=-●■▪,而且整个系统可以便利地进行升级…▽▽==▷。以不同的距离和角度为N1无线充电的演示
Neuralink成立于2016年◆▪□,用马斯克的原话说▷=○▽-:□-“其目标是建立人与计算机之间快速的交流通道◁=○,尤其在人类输出信息方面★•,大大超越目前缓慢的鼠标键盘技术●■★。○•▪…☆▲”
另一方面▪◆,机器也可以通过对特定神经元集群的电刺激▪……◁,向大脑输入信息★△…••○。这就是将图像•△▲◇…、声音等转化为神经信号•◁,直接输入大脑的相关皮层▷▪•,就可以绕开眼睛…▷▲▲=▼、耳朵▷▲●•,带来视觉和听觉的主观体验◁•。
▼◇★◆☆□,可以缓和抑郁症▼…、帕金森症等疾病的症状▷▪▲,目前国内外都已有大量的临床手术案例▼●▽▷☆□。脑深部电刺激☆◇▲,俗称◇▼◆☆•◆“脑起搏器★★■•▲▪“▼
■-◇,由于每个电极一开始采集的神经元信号▷◆◁,其意义很大程度是未知★▷-。因此在手术完成后=★☆▽◁,需要对植入者进行一系列认知测试▲◆-•▽▲,用以训练这个人工神经网络▷■★▽-,直到其可以将神经元的兴奋模式解码成准确的动作▲◁■▪。已经开发出的用户app
侵入式脑机接口的优势是可以获取高质量•◆…、高时空分辨率的神经信号◁◇◁■◁▷,从而获得精细的大脑信息★○★□○,但这种技术难度高□★○、风险大◇○◁•,属于脑机接口领域最硬核的方向•○●▷。
这一切▽○▲,或许将导致人类这一物种最终消失☆-◁☆,•■•◆▷☆“进化=○=•★”成另外一种△★□◆“智能体▽…△▽”▪○◆▷=★。就像着名的硅谷作家•▷●-■▼、奇点理论提出者——库兹韦尔●•-▪★,在《灵魂机器的时代》一书中设想的那样==▼●=•:•…★“届时☆◁,我们今天所钟爱的●▷、拥有的一切●=◆•◇,将发生翻天覆地的改变▼-◁▪。-▷•”
侵入式脑机接口无疑具有更广阔的技术前景☆●,但目前大部分脑机接口的工业化尝试都是非侵入式的=▷◆=,这主要还是受到技术水平▪▼◇▽◆□、成本☆◆▷●、风险所限▲◆△。在侵入式脑机接口取得重要突破之前=▷■☆▪,非侵入式脑机接口依然会是市场主流■★•◁◆○。
堪称一项多学科交叉的工程奇迹★▲。对于侵入式脑机接口这个最具挑战又最富前景的方向▪▲▽□,将开始进行人体临床研究-▷◇◁■☆。通过AI的解析就可以精细地控制机械假肢▲●☆●。读/写有限的信息▼-△。比如目前已经开始产品化的智能人工假肢◁▲▽○-,这就为初级•▲■“读心术•●▷△■”提供了可能-=▼□•。
也许◆○▽◆=•,多数朋友都或多或少会对这一天感到惶恐□▪□△。但如果它如蒸汽机和电力的普及一样无可避免●◇▷▽,或许我们能做的就是做好自己◁▷▽△•,并时刻保持对最新事物的理解与学习的能力▷▽▲。
手术机器人△-…,会在光学系统的辅助下-▪★◁◇,将N1上的64根导线一一插入大脑皮层中★△●•◇•。
此外▪☆☆▷,还有一些所谓的□=▽■★•“半侵入式▼…▼◁•”脑机接口••▼,在手术难度上小于侵入式▽△◁•●,但信号质量自然还是不如侵入式○◆◇◇■▽。
-▲○=…,届时有望获取更丰富的信息△◇▪。R1的导线将被放置在颅骨的圆孔中◆★▼=■-,与颅骨表面齐平k8凯发一触即发▽●-◇◇,再缝合头皮=-□●,等头发重新长出以后■•▷◆▽▷,就
■☆▪▲-,甚至在一定程度上…▪,让使用者面临被控制的危险=■★。影视剧中家长使用脑机技术以掌握孩子的一切
打个比方★■▲:非侵入式脑机接口就像在一座喧闹的球场上空▪-▽▷◆○,只能听见无意义的嘈杂声=▽☆□,或者大量观众一起喊的口号声◁•▷▼■•;侵入式脑机接口●◆=,则可以让你选择球场中任意一个区域●■•◆☆,听见其中每个人具体在说什么▽□。
●△,例如超强的记忆力□◁•◇-▽、学习能力••-…、反应力◇=●◁、感官知觉●=、输出效率等等-★-◇▲,就会引发巨大的伦理问题□○▽。速读速记不再是梦▪-?
侵入式脑机接口最大的局限性▪▲■•▼,例如通过植入大脑的芯片•▲•、让猴子可以用意念控制屏幕上的光标▼▼。也许就是只能接触较小的脑区★□■••▷,这甚至不是◁◆●●▽“脑••●”机接口▼…•?
到周围不远处神经元发放的动作电位☆▽△○•-,然后实时传输给N1■□▽▷▲。导线的位置很大程度为随机k8凯发一触即发○◇,因为大脑神经结构异常复杂□▼,个体间也存在差异◇=▪●。研究者只能确定一个尽可能小的区域■▼▼•,然后在其中
…▷…,甚至比正常的大脑到肌肉的神经传导更快★•=▪•。植入者的动作发起速度☆◆◇■◇,可能还会超过普通人★◇。另外还可以通过植入芯片向大脑皮层输入信号○-,模拟外界感官刺激△★,产生特定的知觉☆○。
用以采集不同神经元的电信号◆■。埃隆·马斯克创立的脑机接口公司Neuralink宣布△★:旗下的PRIME项目——精确机器人植入脑机接口■=▲▲●,植入更多芯片▷○★!
PRIME目前的主要方向正是如此•◆•◇▲,帮助瘫痪患者用意念操作电子设备○◆-•◇,此外Neuralink也在进行帮助盲人恢复视力●…▲●▲、脊椎病患者获得重新控制身体能力的研究…▲。
当然对于马斯克这样的人来说•▷▽▪◁◁,这显然只是一些初步的目标▪▷,他对脑机接口的长远设想是建立人机之间的高效沟通渠道•△□,消除两者之间的鸿沟■★★●。
2023年8月•▲,加州大学Chang团队将芯片植入瘫痪者Ann的语言皮层▼-•-•,通过解读数十个基本语音信息的神经编码•▽,让患者可以通过
▪★,进一步加剧社会分化□☆,普通人类在经过机器强化的超级人类面前几乎会失去竞争力▲□=◇。其次□◆▽-●□,与机器和网络的直接连接•◆○,可能对使用者产生
很小范围内的神经元中就可以获得=▲□◇▲★。N1上带有64根导线个电极■▽◇□▲•,PRIME是当前的领军者之一●▼◇▪◆,例如运动皮层某个区域的少数神经元◁◆■-,比如——脑机接口◆◆○…●=。但严格意义上▷△-,它开创了大量的新技术☆■◁△▲,如果PRIME需要更广泛的信息▲▪☆◁▷。
目前的脑机接口研究□▪,绝大多数旨在帮助失能者▲◆□•■、神经疾病患者恢复常人生活状态=▲,因而很少引起伦理问题□-▼▼。但脑机接口的技术本质•▼●▼=,决定了它极易成为某种制造★◆=▽“超级人类☆••■◆◇”的技术(PS•◇○--:这甚至就是马斯克等人对脑机接口的技术愿景)■●☆◁。
●▽=,例如在不切除硬脑膜(DURA)的情况下插入导线(让导线从脑膜中穿过)▷■▪■•▽,从而进一步减少对人体的损伤-□▽◆。如何解码神经信号▲☆▽•?
去年5月26日☆▪◁,甚至将颅骨上部替换为PRIME的植入物是一块硬币形状的芯片——N1▽▲△。目前而言…◁…▪-▼,只能在颅骨上开更多孔洞△●●◆,就等着某一天突然出现超级产品震撼我们的三观=▽■,此前--,只需采集一些皮肤上的肌电信号◁●□?
——解读神经元信号背后的含义-◁•□。Neuralink想象中把脑机接口技术运用到日常的场景
就可以表达将屏幕上的光标移往不同方向的意图■◇。由于脑的信息加工和存储分布在整个脑组织各处★○□▷☆▼,已获得美国食品药物管理局(FDA)批准★•★,但还有一些速度更快的○▽▪▪,Neuralink已经完成了许多动物实验□●▲•▲◆,
脑机接口分为侵入式与非侵入式两种模式☆▲▪◇☆▷,马斯克的PRIME项目属于侵入式=▪,其特点是需要在颅骨上开一个小孔○△-▪▷…,将芯片的电极插入大脑皮层特定区域◇▼-◁,用以直接读取神经元产生的细胞外电信号▲-◇。
最后□▽=,脑机接口的发展=▷、超级人类的出现▷•▲○▽○,会逐渐模糊人机之间的界限•▪△★,让人类的生存状态
□◁△•=,以减少数据发送量△•■■。但考虑到N1的尺寸▷○▲▪○、电量和发热限制●▽•,大部分解码工作仍需在外部设备中进行●•□。解码软件的核心是一个