從瘋狂想法到逐步推進，馬斯克Neuralink的腦機介面夢

科技 07-18

上周，特斯拉老闆埃隆·馬斯克（Elon Musk）所創辦的腦機介面公司Neuralink就透露將在本周舉行發布會，向大家展示在過去兩年里取得的科研進展。據悉，Neuralink成立於2016年，自成立以來一直比較神秘，外界對於其技術了解的並不多。

今天，馬斯克與Neuralink團隊在發布會台上介紹了關於其腦機介面技術的大量細節，並宣布這項技術最快將於明年底在人類患者身上測試。此外，馬斯克還表示：除了公開研究進展，本次發布會更重要的目的是為了招募多種領域的人才，涉及領域足有20個。

那麼本次發布會具體都帶來了哪些亮點呢？青亭網在下方給大家盤點了一下。

腦機介面原理

發布會一開始，Neuralink用一段宣傳片來講解腦機介面的原理，即：人類大腦中有1000億個神經元，每個神經元之間的交流是通過神經遞質實現的，神經元為了回應一種叫做「動作電位」的電脈衝，會從軸突產生神經遞質，當細胞在接受到足夠的神經遞質後，會觸發連鎖反應，進而產生動作電位，接著動作電位被神經元轉化成信號傳遞到神經突觸。

（註：動作電位也是一種沿神經纖維傳到的神經衝動。）

馬斯克表示：人類的感知、聽覺、思考都和動作電位有關，即神經刺激產生的峰值（神經衝動）。

那麼腦機介面是怎麼識別在神經元中傳播的動作電位呢？Neuralink認為神經元附近的電極可識別動作電位，以此來記錄神經元傳遞的信息。

為什麼要選擇植入式腦機介面，而不是採用非穿透式設備，如MRI、腦電圖描記（EEG）、腦皮層點圖（ECoG）、肌電圖（EMG）、紅外光等技術呢？Neuralink總裁Max Hodak表示：研究顯示，如果在一個神經元上放置一個電極，那這個電極可較準確地識別神經元的動作電位，接著在附近放置另一個電極，發現這個電極必須在6微米距離內才能實現準確測量，而這個距離很小，不採用穿透式方法是沒辦法達到的。

腦機介面的理想標準

目前Neuralink產品的定位是一款針對痴獃等腦疾病的醫療解決方案，作為一項穿透式醫療技術，安全是這款產品的關鍵。

馬斯克將腦機介面比作是腦皮層和大腦邊緣系統之外的第三個數字智能層面，目前這個層面以手機、筆記本的形式出現，但它們受到輸入和輸出速度的限制（用手輸入，輸出速度很慢），輸入速度快，因為人眼閱讀速度足夠快。

而Neuralink希望通過腦機介面實現三個目標：

1）提高可讀取的神將元數量，並將所讀取的信息儲存在安全、持久（可使用數年甚至數十年）的腦機介面；

2）為病人提供先進的醫療設備，滿足以前無法實現的醫療需求；

3）將腦機介面變成一種簡單且自動化的技術，就像是鐳射視力矯正手術（LASIK）那樣，在醫院植入後在家能繼續使用。

Neuralink特點

第一版Neuralink腦機介面包含1萬個電極，相比之下帕金森腦深部電刺激只有10個電極，前者是後者的1萬倍。而此前基於Utah ARray的BrainGate腦機介面最多也僅包含128個電極，與以往的腦機介面解決方案不同，Neuralink的細線採用柔性材質而不是堅硬的針頭。還有一大特點是無線，還能接入iPhone。

Neuralink實現方案

Neuralink縫線機器人

Neuralink腦機介面解決方案由四個部分構成，分別為機器人、電子設備、演算法和細線，馬斯克笑稱，前三個很常見，不過其他人沒有我們的「細線」。他表示：第一版Neuralink採用的線幾乎是人類一根頭髮截面積的1/10，幾乎與神經元界面差不多，寬度約在4到6微米之間。

Neutralink植入到人腦所用的線採用柔性材質（類似於玻璃紙材質，裡面密封了金屬導線），而且非常細。為了能將這些線準確植入到人腦，他們採用薄膜聚合物，並通過細微加工技術製成了一種5微米厚的探針。

此外，人類醫生難以在不傷到血管的情況下，靠自己的手將這些線植入患者腦部。於是要使用到機器人，機器人會在顯微鏡輔助下自動將腦機介面細線縫到人腦中，每分鐘可縫入6針（192個電極），同時還將注意避開血管，避免造成腦創傷。馬斯克表示：你都不會有任何感覺。

手術切口僅為2毫米（期間會擴大到8毫米，最後縮小到2毫米），幾乎都不需要縫線。

Neuralink構成

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縫入人腦的細線只是整個腦機介面方案的一部分，它將通過無線的方式與一種被稱為N1的SoC感測器相連，N1的作用是讀取、過濾並放大腦信號。它的形狀是一個直徑約8毫米，高約1/4毫米的圓柱形。每個感測器包含1024個電極。據悉，Neuralink將在首個測試的人類患者半邊頭部植入4個N1感測器，3個位於運動區域，1個位於語言感測區，不過未來一個人最多可植入10個N1感測器。