埃隆 · 马斯克(Elon Musk)的Neuralink公司首次将芯片植入人类大脑。他们的下一步是什么?

9.1.1

埃隆·马斯克的脑科学初创企业Neuralink2024年1月底宣布,他们首次成功地将芯片植入人类大脑

埃隆 · 马斯克(Elon Musk)在2024年1月底宣布,他的公司Neuralink已经首次将脑机接口芯片植入一名人类大脑内——接受植入者“恢复得很好”。马斯克在他的社媒平台X(以前的推特)上如此写道:“大有希望的神经元尖峰检测。”他指的是脑细胞的电活动。

每一个Neuralink公司的无线器件包含一块芯片和由1000多个超细柔性导体组成的电极阵列,由手术机器人将它插入大脑皮层。电极被设计用来记录与运动有关的思维。在马斯克的愿景中,最终会有一个应用转换这些信号,或是移动光标或是生成文本。简而言之,它会使得通过思考控制电脑成为可能。

“想象一下,假如斯蒂芬 · 霍金的交流速度能快过一名快速打字员或拍卖师。”马斯克这么介绍Neuralink公司的第一款产品,并说这款产品被命名为“心灵感应”(Telepathy)。

2023年5月,美国食品药品管理局(FDA)已经批准Neuralink公司的人体临床试验。2023年9月,公司宣布它正在开放对于四肢瘫痪患者的首个研究参与名额。

马斯克的最新声明没有让神经科学家大吃一惊。“马斯克说他会做成这件事,”布朗大学的脑机接口专家约翰 · 多诺霍(John Donoghue)说,“他已经完成初步工作,建立在其他人的肩膀之上,其中包括我们在2000年代早期开始做的工作。”

当马斯克在2016年创立Neuralink公司时,勾勒过公司的未来,Neuralink最初的企图包括将人类大脑与人工智能相结合。它更为即时的目标似乎在于神经活动和其他设备相匹配——瘫痪患者早已使用该设备来操作电脑。然而,Neuralink公司追逐那些目标的方法和速度已经引来对于实验动物死亡和危险物质运输的联邦调查。

马斯克有一个习惯,总是提出宏大的东西,但几乎不提供细节,美国负责任医学医师委员会(PCRM)的研究倡导主管瑞安 · 默克莱(Ryan Merkley)注意到,“这次也许是最具代表性的例子”,因为无法获得关于接受脑机接口植入体的人或者他们的医疗状况的任何信息。默克莱指出,“根据患者的疾病或障碍,成功可能看起来十分不同”。

《科学美国人》(Scientific American?)杂志与约翰 · 多诺霍进行了对话,以便了解这个最新进展对于Neuralink公司意味着什么,它是否有可能实现马斯克定下的更高目标。

在形容首次人体实验的结果时,马斯克使用了“大有希望的神经元尖峰检测”的措辞。那可能意味着什么?

我必须在一开始先说明一下,作为一名科学家,除非手里拿到一篇论文,不然你是不能对于任何研究发表评论的。但是,马斯克那句话的一般含义是:出现了动作电位‘神经细胞产生的电脉冲’,大脑里有一个探测器,它收到了大脑内的信号。

但我必须对它的实际含义保持开放态度。我必须见到数据。不过商业实体常会做这种对外界一点点放出消息的事情。当然,它的危险之处在于,器件可能明天就停止工作。

对于这次人体试验的消息在一个社媒平台上被一点点地放出,你有没有担心?对于研究被如何传达给科学家或公众,你有什么想法?

我不是特别喜欢这种做法,但我不想过分强调……在网上说你给某人植入芯片是合法的。我认为,对于试验的含义或效果,他们不想说太多。

从你的立场来看,Neuralink公司能带来什么超越你和其他人做过的研究?比如说,你使得一个受试者能用意念移动电脑屏幕上的光标的研究工作。Neuralink公司有机会做出一些不一样的成果吗?

他们是一个商业实体,对吧?他们想要一个产品。当我开始研究时,我有一家名叫“赛博动力学”的公司,这家公司建立得太早了。(赛博动力学在2008年被收购,收购方就是目前的黑岩神经科技公司。)那时候,我们缺乏资金和知识。现在我们有了知识,马斯克投入了资金。

他所做的事就是带来投资,汇聚这个研究领域积累的所有知识。当然,不止是我们所做的研究,还有许多其他人做的研究,弄明白运动皮层如何工作的基础科学家,其中包括我们,但肯定不只有我们,还有神经科学家阿波斯托洛斯 · 格奥戈普洛斯(Apostolos Georgopoulos)、安迪 · 施瓦茨(Andy Schwartz)……所有这些人奠定了基础。他能拿到所有的知识,投入资金,创造出这种潜在能够商业化的产品,然而那还有待确定。

我真的很高兴见到,未来会(很可能,我们有机会看到这个版本会发生什么)有一种商业产品到人们手中,并帮到他们。

关于Neuralink公司的方式,让芯片以无线方式与器件联络,和其他原理论证的实验室演示相比,有什么新颖之处?过去的植入体已经捕捉到神经元发出的信号,但这种方式也许需要用线缆来传输大量相关数据。

把所有东西都置于脑内,这是重要的一步。问题一直卡在有大量的信息要传输。Neuralink公司想出一个解决方案,比我在思考的方案更加切合实际。我之前希望获得全带宽、高速率的信息。他们选择使用了蓝牙,那是一种降级不少的版本……但他们也获得足够的信息,且能够实现控制。

凭借他们获得的信息,他们无法把整个皮层中的每一个神经元分离出来。他们让信息稍稍混合在一起,因为带宽不允许他们将一切理清楚。事实是这种做法奏效了。

在马斯克宣布消息后,我们离马斯克更高的目标是否有所接近?他谈过要让盲人恢复视力,让伤残人士恢复活动能力,甚至谈起过疯狂的AI融合技术情景。

有人问过生物工程师艾德 · 梅纳德(Ed Maynard)那种问题,他是我1999年带的研究生。他说:“我们有着适当的目标,包括我们想让盲人看见东西,让瘫痪人士能走动,让耳聋的人再度听得见。”所以,那是一个存在了25年的老目标。当然,我们朝着改善患者能力的目标所做的一切使得我们向着用商业化器件帮助瘫痪人士沟通交流、以切合实际的方式再度移动的目标更进了一步。

关键在于,你得要很小心。恢复感官输入——譬如视觉——这件事本质上牵扯到大脑内的电刺激。这是一种截然不同的情况,它不是来自单一细胞的记录。

据我所知,还没有哪种器件以任何一种方式创造出感觉系统的一丁点证据。你可能会说:“你已经造出一辆汽车。你认为造一条船能工作吗?”谁知道答案?是的,它可能行,但它不是一辆汽车。

他们需要勾勒出他们思考的步骤。你能把电极植入大脑吗?可以。电极能留在大脑内吗?可以。你能刺激电极吗?我不知道,应该能吧。你能以正确的方式刺激电极吗?恢复视觉是十分复杂的,要把电极植入大脑,再尝试还原一个有意思的画面。

脑机接口所能提供的东西有限制吗?它是不是超出了马斯克表述过的动机?我们是否仍然有着25年前人们所谈论的梦想?

科学的本质是,你永远不知道拐弯之后会面对什么。我确定,你看过电影《奥本海默》。

是的。

原子弹的首次爆炸有两个潜在的结果:你会听到一声震天响的大爆炸;假如核弹爆炸不停止,它就会毁灭地球。那时的人不知道。我们不知道!世上发生过许多我不会预测得到的事,但通信的使用比我想象得好。

工程学上的难点是,我们会不会得到一种尺寸小得多、拥有更多带宽的低功率放大器?几乎一定会,不过你此刻不是在和一名那个领域的专家对话。在我看来,我们在电子器件的性能上获得越来越好的结果。工程师会告诉我们,“这些不是难以克服的问题”,我们早已拥有技术。接下来,其他的部分就会很难做。我对于那些科学问题一无所知,在我们做实验之前,完全不知道答案会是什么。

资料来源 Scientific American

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本文作者本·瓜里诺Ben Guarino)是《科学美国人》助理科技编辑。他撰写人工智能、机器人以及人类与工具之间关系方面的报道。他曾在《大众科学》和《华盛顿邮报》工作过