电子工程专辑 EE Times China -提供有关电子工程及电子设计的最新资讯和科技趋势
英剧《黑镜》第一季最后一集《你的全部历史》故事中,绝大部分人类的大脑都植入了某种记忆芯片,这颗芯片用于存储人类经历的所有记忆(理论上似乎还需要配合植入人眼的高清摄像头,以及解决数据高速传输等问题),这样每个人随时都可以翻查以前的记忆,甚至反复调出记忆来确认各种细节。
这套系统听起来还挺复杂的,实际光是配合成像和存储系统的发展,现在的人类科技离剧情中描述的程度都还十分遥远。而且在黑镜的世界里,这种科技导致了人类社会的各种问题和矛盾。不过就人脑植入芯片一事,Elon Musk早在2017年就成立了一个名叫Neuralink的公司。这家公司致力于神经技术研究,开发的产品相关传说中的BMI脑机接口。通俗地说,就是把人脑和芯片连接起来。
按照Musk本人的说法,短期内公司要解决的是一些人类疾病或医疗相关的问题,而终极目标则是人类增强,或者叫超人类主义(transhumanism)。听起来黑镜拿芯片存储记忆,在Neuralink面前也不过是一环而已。
前几天Elon Musk在加州科学院(California Academy of Sciences)做了个简单的汇报,宣布公司获得了一些技术突破,预计明年就要在人类身上就他们的神经元读取技术做测试了。听来格外抓眼球,好似下一秒黑客帝国和攻壳机动队就成真了。这项技术研究可能是具有突破性的,但发展进度比你想象得要缓慢很多。
这是个什么样的系统?这套系统的大致情况是这样的:Neuralink开发了某种芯片及配套解决方案,通过一种非常细且密集排布的线(thread)连接到大脑上。在Neuralink描绘的概念图里,芯片本身会以可穿戴设备的形式挂在人耳上。这颗芯片会连接至一些传感器——传感器就放在脑壳上,这些传感器再穿透头盖骨,通过很多条线连接到大脑皮层。
这套方案实际要解决的问题是非常多的,而Neuralink这次宣布的技术主要集中在到底用何种线材,怎么把这些线“插”进大脑中去,以及芯片和软件大致该做些什么。这方面的研究,实际不光是Neuralink在做,过去临床医疗领域就有不少的尝试。而Neuralink在做的是让人机接口技术更具灵活性,比如相比过去,增加连接通道数量和信息传输的精度等。
系统包含三个组成部分:极为精细的聚合物探针(插到大脑中),一台神经外科机器人(专负责插线),以及外部的芯片和配套方案(Neuralink称其为定制化的高密度电子技术)。那么这种技术究竟有什么用呢?核心就是“在大脑和机器之间传输高保真的信息”,作用肯定不是用意念发电或变超人这么玄幻,典型的比如说神经义肢控制机械臂,还有人工语音合成之类,让截肢者可以重新走路,让语言障碍人士能借助外部设备重新说话——现有的一些研究成果就有这样的方案。
另外就医学研究来看,针对大脑的不同位置、不同深度,比如负责语言、视觉、听觉、运动等部位进行“插线”操作,本身也都是有价值的,对于人体和大脑研究都是重要的技术成果产出。
至于社交网络上渲染的科幻小说级别的成果,咱还离得有点儿遥远。Neuralink高层也表示在正式提供商业化服务之前,“还有很长的路要走”。bioRxiv最近加入了两篇来自Neuralink的技术paper,其中着重强调了这项技术在临床疾病方面的作用。
其技术突破体现在很多方面,比如说以前的同类技术,植入可能都不超过256个电极,而Neuralink汇报自家技术现在能够做到快速给大脑植入96根线,每根线都有32个电极,在大脑4x7mm²的区域内植入总共3072个电极;还有接入大脑的“连接线”在探针材料和镀膜方面更适用于脑组织;以及专门负责植入手术的“缝纫机”机器人采用了计算机视觉方案,可按照不同需求来进行大脑不同区域的植入工作。
另外还有我们比较关注的“定制的高密度电子技术”,实际上就是将电生理数据以较高的带宽、更低的延迟,从所有的这些电极同步传输到外部,Neuralink专门设计了AISC提供弹性化的支持,另外还涉及到峰值电位检测软件等。
鉴于Musk同学近年在登陆火星、航天技术、发卫星、自动驾驶等诸多领域的表现,Neuralink如果真的要实现“强化人”的目标,转念一动就完成各种操作,可靠性大概还是值得再观察一下的。
已经连接实验鼠的大脑,还有个USB接口