接口|所想即所得——脑机接口发展前景:跨维沟通或成现实?( 二 )


接口|所想即所得——脑机接口发展前景:跨维沟通或成现实?
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在2019年7月,Neuralink发布了旗下第一款脑机接口产品-“脑后插管”:将通过一台神经手术机器人进行头颅穿孔手术,向大脑内植入芯片,再利用外置的无线装置将意念发射出去,使其甚至能够与应用程序互动。而在2020年发布的产品LINKV0.9已实现完全的大脑内置,不再需要外置装置,并实现了24小时续航和无线充电功能。
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技术瓶颈或成为人类脑科技的突破口不过,侵入式接口面临最大的一个挑战就是需要解决手术时如何将对脑部的损伤降到最低的问题:随着时间流逝,穿刺电极会逐渐被炎症细胞所包裹,会导致信号缺失。而人体本身也极有可能会因为植入物产生排斥免疫反应,从而威胁生命。
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与人体的其他环境不同,有人曾把大脑比作海边热带丛林:潮湿、炎热、多盐;与其它体内部位的环境不同,人类大脑的结构环境更为精妙神秘。要在这样的地方放置一个传感器,除了要考虑大脑环境的排异反应,还需要考虑植入物的耐用性,避免频繁替换造成颅内损伤。因此植入物的芯片一方面要满足对百万级神经元信息的采集处理;另一方面还需要足够小的体积,避免损伤压迫颅内组织,材质上也要尽量和颅内环境相适应。这对于现目前脑科学研究水平和生物学、电子学来讲都是一个不小的挑战。
目前植入体设计的两个主要方向,分别是小型导电电极技术和非电气方向技术。其中,将生物学和电子学相结合的非电气方向应该会成为未来植入体的主流,哈佛大学的洪国松博士尝试制造一种SU-8柔性聚合物制成的多孔网,上面镶嵌着传感器与导电金属。这一网状结构模仿了神经组织弹性而柔软的形态,并允许神经元和其他类型细胞在其中生长,可以解决大脑对于植入体的排斥反应。
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但现下以Neuralink为首的侵入式接口产品都还在动物实验阶段-因为侵入式要进行开颅手术,而这种人体实验的机会非常难得,导致目前脑机数据样本量很少。加上人们的身体情况具有普遍差异性,如果没有大量可靠的人体数据作为支撑,就很难得到精准判断。因此,目前Neuralink这类侵入式设备的发展并不那么为人所看好。
而现有脑机接口技术也仅仅是初步解决脑—机方向的输出和控制问题,在基础原理限制下,控制效率和准确率都还很低。因此如果不从根本上重构现有脑机接口技术,脑机接口应用还将继续只是一个美好设想。根据现有情况来看,脑机接口技术还离大规模商业实用确实还有很远的距离。
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赛博幻想:AI+脑机接口实现“超能力”?马斯克曾经提到过关于脑机接口技术的“四层金字塔”,用以逐级“改造”人类,实现进化。
脑机接口第一层金字塔:修复。通过心念操纵机器,让机器替代人类身体的一些机能,修复残障人士的生理缺陷。这个技术实现后,人类可以不用说话和触碰,只要通过意念,就可以随心所欲地来控制外物,实现以意驭物的超能力。
脑机接口第二层金字塔:改善。通过脑机接口,改善大脑运行,让人时刻精神抖撒、注意力集中、思维敏捷,能够高效地去做一件事情,学习新知识的速度成倍增长。
脑机接口第三层金字塔:增强。通过脑机接口,使人类短时间内拥有大量的知识和技能,通过记忆移植,最终实现人类意识和记忆在计算机世界的“永生”。