埃隆 · 馬斯克(Elon Musk)的Neuralink公司首次將芯片植入人類大腦。他們的下一步是什么?
埃隆 · 馬斯克的腦科學(xué)初創(chuàng)企業(yè)Neuralink于2024年1月底宣布,他們首次成功地將芯片植入人類大腦
埃隆 · 馬斯克(Elon Musk)在2024年1月底宣布,他的公司Neuralink已經(jīng)首次將腦機(jī)接口芯片植入一名人類大腦內(nèi)——接受植入者“恢復(fù)得很好”。馬斯克在他的社媒平臺(tái)X(以前的推特)上如此寫道:“大有希望的神經(jīng)元尖峰檢測?!彼傅氖悄X細(xì)胞的電活動(dòng)。
每一個(gè)Neuralink公司的無線器件包含一塊芯片和由1000多個(gè)超細(xì)柔性導(dǎo)體組成的電極陣列,由手術(shù)機(jī)器人將它插入大腦皮層。電極被設(shè)計(jì)用來記錄與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的思維。在馬斯克的愿景中,最終會(huì)有一個(gè)應(yīng)用轉(zhuǎn)換這些信號(hào),或是移動(dòng)光標(biāo)或是生成文本。簡而言之,它會(huì)使得通過思考控制電腦成為可能。
“想象一下,假如斯蒂芬 · 霍金的交流速度能快過一名快速打字員或拍賣師?!瘪R斯克這么介紹Neuralink公司的第一款產(chǎn)品,并說這款產(chǎn)品被命名為“心靈感應(yīng)”(Telepathy)。
2023年5月,美國食品藥品管理局(FDA)已經(jīng)批準(zhǔn)Neuralink公司的人體臨床試驗(yàn)。2023年9月,公司宣布它正在開放對(duì)于四肢癱瘓患者的首個(gè)研究參與名額。
馬斯克的最新聲明沒有讓神經(jīng)科學(xué)家大吃一驚。“馬斯克說他會(huì)做成這件事,”布朗大學(xué)的腦機(jī)接口專家約翰 · 多諾霍(John Donoghue)說,“他已經(jīng)完成初步工作,建立在其他人的肩膀之上,其中包括我們在2000年代早期開始做的工作?!?/p>
當(dāng)馬斯克在2016年創(chuàng)立Neuralink公司時(shí),勾勒過公司的未來,Neuralink最初的企圖包括將人類大腦與人工智能相結(jié)合。它更為即時(shí)的目標(biāo)似乎在于神經(jīng)活動(dòng)和其他設(shè)備相匹配——癱瘓患者早已使用該設(shè)備來操作電腦。然而,Neuralink公司追逐那些目標(biāo)的方法和速度已經(jīng)引來對(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡和危險(xiǎn)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)穆?lián)邦調(diào)查。
馬斯克有一個(gè)習(xí)慣,總是提出宏大的東西,但幾乎不提供細(xì)節(jié),美國負(fù)責(zé)任醫(yī)學(xué)醫(yī)師委員會(huì)(PCRM)的研究倡導(dǎo)主管瑞安 · 默克萊(Ryan Merkley)注意到,“這次也許是最具代表性的例子”,因?yàn)闊o法獲得關(guān)于接受腦機(jī)接口植入體的人或者他們的醫(yī)療狀況的任何信息。默克萊指出,“根據(jù)患者的疾病或障礙,成功可能看起來十分不同”。
《科學(xué)美國人》(Scientific American )雜志與約翰 · 多諾霍進(jìn)行了對(duì)話,以便了解這個(gè)最新進(jìn)展對(duì)于Neuralink公司意味著什么,它是否有可能實(shí)現(xiàn)馬斯克定下的更高目標(biāo)。
在形容首次人體實(shí)驗(yàn)的結(jié)果時(shí),馬斯克使用了“大有希望的神經(jīng)元尖峰檢測”的措辭。那可能意味著什么?
我必須在一開始先說明一下,作為一名科學(xué)家,除非手里拿到一篇論文,不然你是不能對(duì)于任何研究發(fā)表評(píng)論的。但是,馬斯克那句話的一般含義是:出現(xiàn)了動(dòng)作電位‘神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的電脈沖’,大腦里有一個(gè)探測器,它收到了大腦內(nèi)的信號(hào)。
但我必須對(duì)它的實(shí)際含義保持開放態(tài)度。我必須見到數(shù)據(jù)。不過商業(yè)實(shí)體常會(huì)做這種對(duì)外界一點(diǎn)點(diǎn)放出消息的事情。當(dāng)然,它的危險(xiǎn)之處在于,器件可能明天就停止工作。
對(duì)于這次人體試驗(yàn)的消息在一個(gè)社媒平臺(tái)上被一點(diǎn)點(diǎn)地放出,你有沒有擔(dān)心?對(duì)于研究被如何傳達(dá)給科學(xué)家或公眾,你有什么想法?
我不是特別喜歡這種做法,但我不想過分強(qiáng)調(diào)……在網(wǎng)上說你給某人植入芯片是合法的。我認(rèn)為,對(duì)于試驗(yàn)的含義或效果,他們不想說太多。
從你的立場來看,Neuralink公司能帶來什么超越你和其他人做過的研究?比如說,你使得一個(gè)受試者能用意念移動(dòng)電腦屏幕上的光標(biāo)的研究工作。Neuralink公司有機(jī)會(huì)做出一些不一樣的成果嗎?
他們是一個(gè)商業(yè)實(shí)體,對(duì)吧?他們想要一個(gè)產(chǎn)品。當(dāng)我開始研究時(shí),我有一家名叫“賽博動(dòng)力學(xué)”的公司,這家公司建立得太早了。(賽博動(dòng)力學(xué)在2008年被收購,收購方就是目前的黑巖神經(jīng)科技公司。)那時(shí)候,我們?nèi)狈Y金和知識(shí)?,F(xiàn)在我們有了知識(shí),馬斯克投入了資金。
他所做的事就是帶來投資,匯聚這個(gè)研究領(lǐng)域積累的所有知識(shí)。當(dāng)然,不止是我們所做的研究,還有許多其他人做的研究,弄明白運(yùn)動(dòng)皮層如何工作的基礎(chǔ)科學(xué)家,其中包括我們,但肯定不只有我們,還有神經(jīng)科學(xué)家阿波斯托洛斯 · 格奧戈普洛斯(Apostolos Georgopoulos)、安迪 · 施瓦茨(Andy Schwartz)……所有這些人奠定了基礎(chǔ)。他能拿到所有的知識(shí),投入資金,創(chuàng)造出這種潛在能夠商業(yè)化的產(chǎn)品,然而那還有待確定。
我真的很高興見到,未來會(huì)(很可能,我們有機(jī)會(huì)看到這個(gè)版本會(huì)發(fā)生什么)有一種商業(yè)產(chǎn)品到人們手中,并幫到他們。
關(guān)于Neuralink公司的方式,讓芯片以無線方式與器件聯(lián)絡(luò),和其他原理論證的實(shí)驗(yàn)室演示相比,有什么新穎之處?過去的植入體已經(jīng)捕捉到神經(jīng)元發(fā)出的信號(hào),但這種方式也許需要用線纜來傳輸大量相關(guān)數(shù)據(jù)。
把所有東西都置于腦內(nèi),這是重要的一步。問題一直卡在有大量的信息要傳輸。Neuralink公司想出一個(gè)解決方案,比我在思考的方案更加切合實(shí)際。我之前希望獲得全帶寬、高速率的信息。他們選擇使用了藍(lán)牙,那是一種降級(jí)不少的版本……但他們也獲得足夠的信息,且能夠?qū)崿F(xiàn)控制。
憑借他們獲得的信息,他們無法把整個(gè)皮層中的每一個(gè)神經(jīng)元分離出來。他們讓信息稍稍混合在一起,因?yàn)閹挷辉试S他們將一切理清楚。事實(shí)是這種做法奏效了。
在馬斯克宣布消息后,我們離馬斯克更高的目標(biāo)是否有所接近?他談過要讓盲人恢復(fù)視力,讓傷殘人士恢復(fù)活動(dòng)能力,甚至談起過瘋狂的AI融合技術(shù)情景。
有人問過生物工程師艾德 · 梅納德(Ed Maynard)那種問題,他是我1999年帶的研究生。他說:“我們有著適當(dāng)?shù)哪繕?biāo),包括我們想讓盲人看見東西,讓癱瘓人士能走動(dòng),讓耳聾的人再度聽得見。”所以,那是一個(gè)存在了25年的老目標(biāo)。當(dāng)然,我們朝著改善患者能力的目標(biāo)所做的一切使得我們向著用商業(yè)化器件幫助癱瘓人士溝通交流、以切合實(shí)際的方式再度移動(dòng)的目標(biāo)更進(jìn)了一步。
關(guān)鍵在于,你得要很小心?;謴?fù)感官輸入——譬如視覺——這件事本質(zhì)上牽扯到大腦內(nèi)的電刺激。這是一種截然不同的情況,它不是來自單一細(xì)胞的記錄。
據(jù)我所知,還沒有哪種器件以任何一種方式創(chuàng)造出感覺系統(tǒng)的一丁點(diǎn)證據(jù)。你可能會(huì)說:“你已經(jīng)造出一輛汽車。你認(rèn)為造一條船能工作嗎?”誰知道答案?是的,它可能行,但它不是一輛汽車。
他們需要勾勒出他們思考的步驟。你能把電極植入大腦嗎?可以。電極能留在大腦內(nèi)嗎?可以。你能刺激電極嗎?我不知道,應(yīng)該能吧。你能以正確的方式刺激電極嗎?恢復(fù)視覺是十分復(fù)雜的,要把電極植入大腦,再嘗試還原一個(gè)有意思的畫面。
腦機(jī)接口所能提供的東西有限制嗎?它是不是超出了馬斯克表述過的動(dòng)機(jī)?我們是否仍然有著25年前人們所談?wù)摰膲粝耄?/p>
科學(xué)的本質(zhì)是,你永遠(yuǎn)不知道拐彎之后會(huì)面對(duì)什么。我確定,你看過電影《奧本海默》。
是的。
原子彈的首次爆炸有兩個(gè)潛在的結(jié)果:你會(huì)聽到一聲震天響的大爆炸;假如核彈爆炸不停止,它就會(huì)毀滅地球。那時(shí)的人不知道。我們不知道!世上發(fā)生過許多我不會(huì)預(yù)測得到的事,但通信的使用比我想象得好。
工程學(xué)上的難點(diǎn)是,我們會(huì)不會(huì)得到一種尺寸小得多、擁有更多帶寬的低功率放大器?幾乎一定會(huì),不過你此刻不是在和一名那個(gè)領(lǐng)域的專家對(duì)話。在我看來,我們在電子器件的性能上獲得越來越好的結(jié)果。工程師會(huì)告訴我們,“這些不是難以克服的問題”,我們早已擁有技術(shù)。接下來,其他的部分就會(huì)很難做。我對(duì)于那些科學(xué)問題一無所知,在我們做實(shí)驗(yàn)之前,完全不知道答案會(huì)是什么。
資料來源 Scientific American
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本文作者本·瓜里諾(Ben Guarino)是《科學(xué)美國人》助理科技編輯。他撰寫人工智能、機(jī)器人以及人類與工具之間關(guān)系方面的報(bào)道。他曾在《大眾科學(xué)》和《華盛頓郵報(bào)》工作過