新闻:治疗大脑疾病,实现人机共生——马斯克为「脑机接口」辩护

还记得埃隆·马斯克(Elon Musk)20197月份提出他的计划时使用激光束将计算机接口植入大脑的计划吗? 最近,马斯克又一次引起了全球粉丝的关注,因为他连发几条推特为自己旗下 Neuralink 公司研发的脑机接口造势,同时表示这个计划最快将在今年年底实现


Neuralink N1脑芯片


事件源于他对知名分析公司 ARK 列出的2020 年的大创意」的回复,马斯克表示:高带宽,高精度神经接口的深远影响被低估了,“Neuralink公司的侵入性N1芯片的下一个版本将比上一年的版本要更棒”,同时,马斯克在即兴的Neuralink问答环节中分享道Neuralink最早可能在今年将这种药物应用于人类,只需比犹他阵列更好,因为尽管后者已经在某些人类中存在具有严重的缺陷。


马斯克对ARK评出的2020年大创意的回复


什么是Neuralink

马斯克认为,将大脑连接到计算机上,可以帮助人类克服残疾和受伤,最终与越来越聪明的人工智能相竞争。马斯克称,人类将来需要与机器相结合,成为一种“半机械人”,从而避免在人工智能时代被淘汰。为此,马斯克在2016年专门成立一家人工智能创业公司Neuralink,研究脑机接口根据 Neuralink 团队对外发布的研究论文中所述,目前有两种方法来记录我们的大脑发生的活动:一种是非植入的方法,它不会进入大脑但结果不太准确。另一种是植入电极,它们在大脑皮层附近蔓延但能够追踪的信号范围有限。针对上述现有两种技术方案的瓶颈,马斯克的计划是将两者的优点结合起来。


为了做到这一点,Neuralink 团队开发出了直径 27.5 微米的细线,这个电极比犹他电极(100 微米)要小很多,电极需要植入大脑中无线监测神经元活动更细的电极意味着更小的脑损伤。


电极线直径比较


Neuralink团队承诺其设备比现有设备(即行业标准犹他阵列)更好的链接解决方案。犹他阵列使用微针连接较少的电极,并用于研究癫痫等神经系统疾病,但植入它需要部分切除颅骨。


犹他阵列


同时,一个同样由 Neuralink 公司制造的手术机器人负责将这些微小的细线植入大脑,据称,手术机器人使用2毫米切口,它可以将电极嵌入其中,并在不到一个小时的时间内密封切口。


Neuralink公司制作的手术机器人


脑机接口的前景在哪里

马斯克表示,他相信这项技术将对研究、监测和治疗诸如帕金森症或痴呆症等神经退行性疾病产生巨大的影响。从长远来看,这项技术还可以帮助人类获取自己闹钟的所思所想,甚至将人类和人工智能融合在一起,让它们共生,使得人类能够更好地升级、开发和利用自己的大脑


尽管目前这个期望仍未实现,脑机接口技术还在不断地进步,Neuralink在此前已经进行了动物实验,通过Neuralink的BMI技术的辅助,猴子可以通过到大脑来控制电脑。据Neuralink透露,人体试验计划在2020年进行。


当然,尽管挑战重重,但越来越多的人开始关注大脑研究的前沿领域除了Neuralink团队之外,还有许多其他团队为脑机接口技术的进步作出了巨大贡献。早在 2012 年,浙大团队通过在猴子脑中植入微电极阵列,运用计算机信息技术成功提取并破译了猴子大脑关于抓、勾、握、捏四种手势的神经信号,使猴子能通过自身「意念」直接控制外部机械手臂。

在2014 年,浙大团队通过在志愿者大脑内植入皮层脑电微电极,实现「意念」控制机械手完成「石头、剪刀、布」手指运动。

在去年 4 月,清华团队也成功在一名渐冻症患者身上完成「读诗」挑战。借助脑机接口打字系统,用「意念」控制机器,打出诗句「希望,而且为之奋斗,把这一切放在你的肩上」。

今年 1 月,浙大团队发布视频显示,一位高位截瘫的老人通过「意念」控制外部机械臂及机械手来完成握手、拿饮料、吃油条、打麻将等动作。


通过脑机接口控制机械臂拿饮料


这也是全球首例成功利用手术机器人辅助方式完成人体电极植入手术,同时采用非线性神经网络算法,提出了针对这一例高龄患者的个性化解决方案。这次在老龄志愿者身上成功实现的脑机接口运动功能重建转化研究,将对未来的临床治疗和康复产生非常重要的指导意义。


随着其他关联技术的不断进步与发展,脑机接口技术也在不断前进,人工智能和脑机接口技术的发展将会对人类的进步产生巨大的推进作用,未来必将能够看到在这方面有越来越多的革命性的突破。


祸兮福所倚,福兮祸所伏

随着脑机接口技术的不断发展,脑机接口技术在赚足了眼球的同时,也引来了很多争议。在技术方面,若相关软硬件设施被非法使用(如输入恶意信号、更改信号阈值),可能引发脑部混乱,严重情况下将导致脑部受损,甚至危及生命安全。同时,因为该技术不但能采集人类已表达出来的隐私信息,还具备将采集到的大脑内部各种信息存储在大脑外部的能力,如何限制脑机接口技术对人类隐私的收集、分析、传播与使用从而避免人类在脑机接口面前变成“透明人”?这些都是脑机接口技术研发所必须解决的问题。


另外,入侵式的接口是否会引起免疫反应依旧存在争议,这也是 Neuralink 一直未在人体开展实验的原因之一,人类目前还需要在此进行大量的深入研究。与很多新技术一样,脑机接口还面临伦理挑战。隐私、安全是人们共同关心的问题,如果人人都用意念交流,语言对话、文字记录等的减少甚至会导致语言、文字的逐步消失。同时,脑机接口技术可能加剧不平等。假设脑机接口技术有助于提升人类的认知能力,从而在学习、工作等活动中具有明显优势,不难想象不是所有人都有实力使用这项技术,只有部分人才能拥有这种技术所需的条件和成本,从而加剧了社会的不平等现象此外,随着计算机技术的进一步发展,是否AI会通过相关技术的自我发展从而实现对人类大脑的直接控制也是一个值得关注的问题。目前机器人还没有自己的意识,未来人类也应该避免这种情况出现。


脑机接口技术从梦想照进现实进而普惠大众还有很长的路要走,马斯克也强调:要确保Neuralink的技术超级安全和易于使用,然后确定最大的效用和风险。从最初的工作到批量生产和植入,是一条漫长的道路。希望人类能够深思熟虑,更好地规避脑机接口技术的使用所带来的风险。


参考资料:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1659504037149244039&wfr=spider&for=pc

                     http://m.elecfans.com/article/1003188.html

                     http://www.sc2p.com/toutiao/20200206/5306.html



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