腦機(jī)接口系統(tǒng)是什么 腦機(jī)接口系統(tǒng)什么時(shí)候能實(shí)現(xiàn)？

劃重點(diǎn)

Neuralink進(jìn)行了兩項(xiàng)重大創(chuàng)新：運(yùn)用超細(xì)的聚合物管線（解決植入物尺寸問題）和神經(jīng)外科機(jī)器人（解決管線硬度不足難以植入的問題）。 Neuralink所帶來的前所未有的展示，讓人們對(duì)腦機(jī)接口這一概念感到無比興奮，仿佛讓人看到無數(shù)科幻世界中的場(chǎng)景就要成為現(xiàn)實(shí)。 Neuralink想要進(jìn)行人體試驗(yàn)還需通過美國(guó)藥監(jiān)局批準(zhǔn)，而這也僅僅是Neuralink實(shí)現(xiàn)為腦神經(jīng)受損或相關(guān)疾病患者提供幫助的這一短期目標(biāo)的第一步。 就目前Neuralink披露的信息來看，這套包括神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人和超細(xì)管線的系統(tǒng)，僅做了19例動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，且成功率僅為87%。

騰訊《潛望》 紀(jì)振宇 7月18日發(fā)自硅谷

想象一下在未來，你可以用意念控制屏幕上鼠標(biāo)的移動(dòng)、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(yǔ)言，或者不需要語(yǔ)言或動(dòng)作，通過無線信號(hào)的傳輸，就能與別人交換想法。

這些看似脫離現(xiàn)實(shí)的科幻場(chǎng)景，隨著16日晚間一場(chǎng)意外到來的發(fā)布會(huì)，第一次顯得觸手可及。被稱為“硅谷鋼鐵俠”的伊隆 馬斯克，當(dāng)晚帶領(lǐng)其所創(chuàng)辦的Neuralink主要成員，第一次對(duì)外公開展示了他們?cè)?ldquo;腦機(jī)接口”領(lǐng)域，通過過去兩年多的努力所取得的最新成果。

在現(xiàn)有條件下，Neuralink通過細(xì)至幾納米的管線和神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人的運(yùn)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(chǎng)景，在未來都有可能成為現(xiàn)實(shí)。

但這一激動(dòng)人心的暢想的實(shí)現(xiàn)，離現(xiàn)在依然還有很遙遠(yuǎn)的距離。盡管提出了可行性很高的方案，但Neuralink想要進(jìn)行人體試驗(yàn)還需通過美國(guó)藥監(jiān)局批準(zhǔn)，而這也僅僅是Neuralink實(shí)現(xiàn)為腦神經(jīng)受損或相關(guān)疾病患者提供幫助的這一短期目標(biāo)的第一步，除了在科研、監(jiān)管方面的障礙以外，Neuralink還需要梳理清楚商業(yè)可行性，解答如何將科研成果順利轉(zhuǎn)化為可持續(xù)項(xiàng)目的問題。

兩大重要?jiǎng)?chuàng)新突破腦機(jī)科研瓶頸

盡管周二晚間Neuralink向外界展示的一系列最新研究成果，讓人眼前一亮，仿佛未來科幻世界場(chǎng)景就在眼前，然而與腦機(jī)連接相關(guān)的科研并非由Neuralink獨(dú)創(chuàng)，在業(yè)界也已經(jīng)發(fā)展了多年之久。

正如Neralink總裁Max Hodak在當(dāng)天發(fā)布會(huì)上所說，“Neuralink并不是憑空產(chǎn)生，在這以前的學(xué)術(shù)研究已經(jīng)有了很長(zhǎng)的歷史，從很大意義上來說，我們是站在了巨人的肩膀上。”

Neuralink目前在該領(lǐng)域的主要貢獻(xiàn)在于突破了之前腦機(jī)研究的部分瓶頸。根據(jù)當(dāng)天Neuralink對(duì)外發(fā)布的研究論文中所述，腦機(jī)界面（Brain-machine interfaces, BMI）已經(jīng)證明了具備在廣泛的范圍內(nèi)幫助臨床疾病的潛力，例如，研究者們已經(jīng)展示了人類神經(jīng)修復(fù)設(shè)備可以控制電腦鼠標(biāo)指針、機(jī)械臂以及語(yǔ)音合成器等，而實(shí)現(xiàn)這些只需要不超過256個(gè)電極。

這些成功的事例證明了通過腦機(jī)接口在人腦和機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)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(fā)受到無法記錄大量神經(jīng)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(shù)。

目前現(xiàn)有的兩種方案都存在著不小的弊病，一種運(yùn)用硬金屬或半導(dǎo)體，但由于尺寸過大，在植入大腦時(shí)容易引發(fā)免疫反應(yīng)，從而影響到設(shè)備的功能和長(zhǎng)期使用，另一種運(yùn)用極細(xì)的多電極聚合物管線，雖然體積小，但缺點(diǎn)是堅(jiān)硬度不足，難以直接植入腦內(nèi)。

所以針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)方案的瓶頸，Neuralink進(jìn)行了兩項(xiàng)重大創(chuàng)新：運(yùn)用超細(xì)的聚合物管線（解決植入物尺寸問題）和神經(jīng)外科機(jī)器人（解決管線硬度不足難以植入的問題）。

Neuralink主要突破之一：能夠進(jìn)行神經(jīng)外科手術(shù)的機(jī)器人

目前，Neuralink已經(jīng)可以做到在腦部28平方毫米的面積上，快速植入96根超細(xì)管線（每根管線直徑為4-6納米，大概人類頭發(fā)的三分之一，包含32個(gè)電極），總共包含3072個(gè)電極，這一電極數(shù)量已經(jīng)大大超出前文所述的256個(gè)電極數(shù)量。根據(jù)每分鐘植入6根管線的速度來計(jì)算，也就是說完成全部96根管線植入總共僅需16分鐘。

根據(jù)當(dāng)天發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)Nerualink研究員的描述，由于神經(jīng)外科機(jī)器人能夠借助計(jì)算機(jī)視覺和鏡像進(jìn)行精準(zhǔn)操作，96根極細(xì)的管線在植入大腦時(shí)，并不會(huì)破壞血管，大大降低對(duì)大腦的損害，Nerualink的研究員還提到，由于管線非常細(xì)，因此這些管線在植入后會(huì)隨著大腦組織一起移動(dòng)而并不會(huì)對(duì)大腦組織造成破壞。

納米級(jí)的極細(xì)管線讓造成損傷的可能降至最低

Nerualink所展示的創(chuàng)新突破無疑是意義重大的，就目前業(yè)界已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的腦機(jī)接口應(yīng)用成果來看，僅需不超過256個(gè)電極就能夠?qū)崿F(xiàn)一些基本的人機(jī)操控互動(dòng)功能，而Nerualink能夠提供多達(dá)3072個(gè)電極，可想而知未來能夠?qū)崿F(xiàn)的人機(jī)交互功能將會(huì)更多，從短期來看，Nerualink的目標(biāo)是幫助一些有腦神經(jīng)相關(guān)疾病的患者，包括帕金森、肌無力、癲癇等，讓這些人群重新獲得與周圍環(huán)境互動(dòng)的能力，更長(zhǎng)期的目標(biāo)則是更為廣泛的認(rèn)知功能的實(shí)現(xiàn)，包括移動(dòng)、視覺、空間定位、語(yǔ)言、記憶甚至是數(shù)理邏輯等。

Nerualink的長(zhǎng)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)更為廣泛的認(rèn)知功能

腦機(jī)接口 距離普通人還有多遠(yuǎn)

Neuralink當(dāng)晚所帶來的前所未有的展示，讓人們對(duì)腦機(jī)接口這一概念感到無比興奮，仿佛讓人看到無數(shù)科幻世界中的場(chǎng)景就要成為現(xiàn)實(shí)，但事實(shí)上距離理想中的人腦與人工智能相結(jié)合成為超級(jí)人類的現(xiàn)實(shí)還非常遙遠(yuǎn)。

在當(dāng)天發(fā)布會(huì)一開場(chǎng)，一向以高調(diào)敢言著稱的創(chuàng)始人伊隆 馬斯克，也以一種不尋常的低調(diào)口吻說，今天發(fā)布會(huì)的主要目的，是通過我們的展示，吸引更多優(yōu)秀的頂尖人才加入，共同應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

從Neuralink對(duì)外宣稱的短期目標(biāo)來看，也是希望通過這一方案，來幫助腦神經(jīng)受損和有相關(guān)疾病的特殊人群。Neuralink首席神經(jīng)外科醫(yī)生Matthew McDougall在發(fā)布會(huì)上則明確表示，目前這一系統(tǒng)只是針對(duì)有嚴(yán)重疾病的患者，計(jì)劃在2020年第二季度進(jìn)行首例人體臨床實(shí)驗(yàn)，但前提是得到美國(guó)藥品監(jiān)督局的批準(zhǔn)。MIT科技評(píng)論認(rèn)為，這一時(shí)間表非常的激進(jìn)，可以說實(shí)現(xiàn)的可能性微乎其微。

就目前Neuralink披露的信息來看，這套包括神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人和超細(xì)管線的系統(tǒng)，僅做了19例動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，且成功率僅為87%。有獨(dú)立科學(xué)家警告稱，通過實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論無法直接想當(dāng)然地轉(zhuǎn)化成人類實(shí)驗(yàn)，只有通過人體實(shí)驗(yàn)才能驗(yàn)證技術(shù)的可靠性。

腦機(jī)接口項(xiàng)目無疑是一項(xiàng)艱巨的科研挑戰(zhàn)，僅從當(dāng)天發(fā)布會(huì)上所展示的內(nèi)容來看，該項(xiàng)目就涉及到神經(jīng)科學(xué)、機(jī)器人、信號(hào)學(xué)、生物學(xué)、人體外科、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域，目前Neuralink僅有90名員工。

在當(dāng)天發(fā)布會(huì)結(jié)束后的問答環(huán)節(jié)，一位顯然因發(fā)布會(huì)上的演示而興奮不已的現(xiàn)場(chǎng)觀眾，提了一個(gè)有趣的問題：未來是否會(huì)開放接口，讓更多的開發(fā)者開發(fā)更多的應(yīng)用。馬斯克回答說，你可以想象未來可能會(huì)有類似應(yīng)用商店（App store）這樣的東西，隨后Neralink的總裁Max Hodak補(bǔ)充說，如果未來有變現(xiàn)的方式，絕對(duì)不可以是廣告。隨后又有觀眾追問，如果沒有廣告變現(xiàn)的方式，如何讓其成為一個(gè)商業(yè)上可行、讓更多人受益的項(xiàng)目？

對(duì)此，馬斯克回答說，目前社會(huì)為了神經(jīng)性疾病的人付出的成本巨大，而這些人群在獲得Nerualink的幫助后，重新能夠工作，提供生產(chǎn)力，能夠回報(bào)社會(huì)為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。

從他籠統(tǒng)含糊的回答來看，Nerualink的商業(yè)模式目前還并沒有成型，截至7月份，Nerualink已獲得1.58億美元融資，其中1億美元由創(chuàng)始人馬斯克個(gè)人投資。無疑這是一項(xiàng)需要耗費(fèi)巨大資金，同時(shí)在短期內(nèi)看不到任何回報(bào)的項(xiàng)目，在發(fā)布會(huì)前一天舉辦的一場(chǎng)媒體見面會(huì)上，Nerualink的高管承認(rèn)，距離他們開始提供商業(yè)服務(wù)依然還有“很長(zhǎng)的距離”。