馬斯克希望在人和機(jī)器之間增加帶寬 這樣做有什么用？

最近，埃隆·馬斯克在X（前推特）上的一篇推文引起了人們注意。這位企業(yè)家聲稱，將電極粘在人們的頭上將大幅提高數(shù)據(jù)傳入和傳出人腦的速率。

馬斯克發(fā)表這篇帖子的時(shí)候，他的腦機(jī)接口公司Neuralink宣布，它正式開始尋找第一位接受“N1”植入手術(shù)的志愿者，這是一種由1024個(gè)電極組成的植入物，能夠捕捉大腦神經(jīng)元的活動(dòng)。

該公司表示，這名志愿者將是患有肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥或因脊髓損傷而癱瘓的人。實(shí)驗(yàn)的目的是讓他們“用自己的思想控制外部設(shè)備”。具體來說，就是移動(dòng)屏幕上的光標(biāo)或控制手機(jī)上的應(yīng)用程序。他們能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)并不稀奇，畢竟類似的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行了幾十年。

一個(gè)區(qū)別是，N1設(shè)備的電極數(shù)量是先前植入實(shí)驗(yàn)中使用的電極數(shù)量的兩倍多。更多的電極意味著Neuralink可以從更多的神經(jīng)元中收集更多的數(shù)據(jù)。

這就是馬斯克推文所強(qiáng)調(diào)的，他在帖子中討論了一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)，即將人類或人與機(jī)器之間的“帶寬”大幅增加1000倍或更多。他究竟在說什么？這真的可能嗎？我們是在談?wù)撃撤N快速的心靈感應(yīng)嗎，快到能在一秒內(nèi)告訴你我這一天發(fā)生了什么？

事實(shí)是，想要通過大腦植入物加快人類之間的溝通，這在很大程度上是無稽之談。然而，加快機(jī)器從大腦中讀取數(shù)據(jù)的速度是沒問題的，這是腦機(jī)接口領(lǐng)域一些前沿應(yīng)用的關(guān)鍵，比如讓深度癱瘓的人通過計(jì)算機(jī)“說話”。

在這種情況下，“帶寬”只是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省？茖W(xué)家估計(jì)，無論使用何種語言，人類共享信息的速度都在每秒40比特左右。這速度很慢，電腦的下載速度要比這快一百萬倍。

這個(gè)速度可能永遠(yuǎn)不會(huì)變快，原因也很簡(jiǎn)單。你有沒有經(jīng)歷過兩個(gè)人同時(shí)和你說話？耳朵會(huì)捕捉到所有信息，但你的大腦無法處理它。思考的速度本身就限制了你的帶寬。

美國(guó)西北大學(xué)研究大腦接口的神經(jīng)科學(xué)家李·米勒說：“我們用數(shù)據(jù)線把兩個(gè)人連接起來，然后讓你我之間的交流變得比現(xiàn)在更快，這種想法是愚蠢的。如果這是它的計(jì)劃，我不會(huì)投資的?！?/p>

然而，科學(xué)家們也承認(rèn)，在某些情況下，更快的數(shù)據(jù)傳輸可能會(huì)讓我們表達(dá)自己的方式發(fā)生根本性的變化。假設(shè)你被搶劫了，你想向警方描述襲擊者的臉。盡管你能清楚地想象出來，但你需要一段時(shí)間才能以每秒40比特的口述速率傳達(dá)這些細(xì)節(jié)。

從理論上講，我們腦海里的圖像可以在大腦之間直接交流。研究人員介紹了科瑞斯塔和塔蒂亞娜·霍根的案例，他們是頭部連體的雙胞胎，共享部分大腦。據(jù)稱，他們可以通過彼此的眼睛進(jìn)行觀察，以每秒1000萬比特的速度共享從視網(wǎng)膜進(jìn)入視神經(jīng)的信息。

事實(shí)上，Neuralink已經(jīng)開始研究其植入電極是否能刺激猴子的視覺皮層。以這種方式產(chǎn)生的視覺非常粗糙，本質(zhì)上只有幾個(gè)光點(diǎn)，但有了越來越多的電極，視力就會(huì)變得更好。有一天，我們可能能做到用數(shù)據(jù)線在兩個(gè)大腦之間傳輸一張照片。

美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校教授維卡什·基爾加說：“馬斯克對(duì)心理意象有很多思考，我相信他正在想象一個(gè)未來，在那個(gè)時(shí)代，我所思考的意象可以傳達(dá)給你，或者直接在你的視覺皮層中激活刺激。”

因此，更多的帶寬可能會(huì)產(chǎn)生影響，不是在加速語言的層面，而是在意想不到的思想轉(zhuǎn)移形式方面。例如，我們可以通過測(cè)量大腦來檢測(cè)情緒狀態(tài)，比如一個(gè)人是否抑郁。這些感覺不僅難以描述，而且你可能根本沒有意識(shí)到。

美國(guó)得克薩斯州Paradromics公司的首席執(zhí)行官瑪特·安吉拉說：“我認(rèn)為，腦機(jī)接口可以讀出一些非常有趣的東西，比如說，人們現(xiàn)在不能非常容易地進(jìn)行意念交流。從不同大腦區(qū)域讀取的電極可以提供無法……有意識(shí)地獲取的信息?！?/p>

但讓我們回到現(xiàn)實(shí)和腦機(jī)接口的短期應(yīng)用案例。它們需要更多的帶寬嗎？這些設(shè)備的主要用途是讓癱瘓的人通過移動(dòng)光標(biāo)來操作電腦。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，實(shí)際上并不需要更多的帶寬?？茖W(xué)家可以通過監(jiān)聽一些神經(jīng)元來完成，增加更多的神經(jīng)元通常會(huì)帶來負(fù)收益。

收集更多信息、植入更多電極會(huì)有幫助的地方是解鎖更自然的溝通方式。今年我們看到了一些這樣的案例，包括兩個(gè)癱瘓的人能夠通過電腦利用他們的思想對(duì)話。

這之所以有效，是因?yàn)楫?dāng)受試者想象說出單詞時(shí)，電極會(huì)測(cè)量他們的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，這些神經(jīng)元的放電率包含了他們?cè)噲D如何移動(dòng)舌頭和喉嚨的信息。

根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在可以準(zhǔn)確地確定人們想說什么詞。研究人員相信，有了更多的電極來監(jiān)聽更多的神經(jīng)元，有了更大的帶寬，他們會(huì)做得更好。

安吉拉說：“我們不需要更多的電極來控制光標(biāo)，但對(duì)于講話（溝通），我們所用的方法對(duì)數(shù)據(jù)速率的要求非常高。很明顯，我們需要增加通道數(shù)量，以使這些系統(tǒng)可行。有了一千個(gè)電極，它就和手機(jī)轉(zhuǎn)錄你的語音一樣好。所以，在這種情況下，是的，你的信息處理速率提高了10~100倍?！?/p>

簡(jiǎn)而言之，當(dāng)談到強(qiáng)化非殘疾人之間的溝通效率時(shí)，專家對(duì)增加帶寬是否重要持懷疑態(tài)度。大腦的思考速度是一個(gè)瓶頸。但當(dāng)涉及到恢復(fù)喪失的功能時(shí)，它確實(shí)很重要，我們需要大量的神經(jīng)元和數(shù)據(jù)才能讓患者恢復(fù)到每秒40比特的基本溝通速度。