脑机接口这一概念其实早已有之，但直到上世纪九十年代以后，才开始有阶段性成果出现。近日，Neuralink“Show and Tell”的举办，将脑机接口的“热度”再次推向高潮。当漆黑的展示屏上，缓慢的闪出绿色的“Welcome to show and tell”字时，标志着人类对脑际接口的研究又达到了一个新高度。

 

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图｜Welcome to show and tell（来源：活动现场截图）

埃隆·马斯克在现场强调，“这不是在模仿《黑客帝国》的屏幕保护程序，而是真正的神经元发出的信号。”

该成果来自马斯克旗下的一家公司（Neuralink）。值得关注的是，“Welcome to show and tell”这行字是心灵感应打出来的，是猴子Sake用意念打出来的。不过据马斯克称，现在它还并不能使用键盘，而是通过把猴子的“意念”转移到人为标示出的高亮按键上来生成文字，下一阶段马斯克将要为实现此目标而努力。

源起基金重点关注

这项脑机接口的成果最大商业化价值是，努力帮助脑损伤患者弥合计算机和人脑之间的差距，例如恢复视力和行动能力，这是可见的未来。不过，该成果还有一定的改进空间，尤其是“植入设备”所面临的问题：

1、关于植入设备的“隐匿性”

2、设备的可升级性表现

3、充电方面亟待解决的痛点

4、规模化生产是否容易

脑机接口的终极目标或许是应对AI

Neuralink是一个由马斯克和八名联合创办者成立的美国神经科技和脑机接口公司，负责研发植入式脑机界面技术。马斯克曾表示公司的创办受到了的艾恩·班克斯（Lain M. Banks）的科幻小说《文化》系列中“Neural Lace”这一科幻概念的影响。

“Neural Lace”是指放置在大脑上并与之接触的小电子元件，能够与我们的思想连接。这一项技术可以改善记忆力，甚至可以将记忆发送到远程计算机来复制出数字记忆。

自从2017年成立以来，Neuralink并没有仅仅停留在概念上，实质动作连连。尤其从2020年的最近三年开始，每一年都会展示一项最新成果，去年展示的是“猴子乒乓”。

2020年8月，Neuralink展示了一头被植入Neuralink设备的猪，并且使用设备成功读取猪大脑活动。2021年4月，Neuralink发布了一段雄性猕猴Page的视频，它使用“意念”在屏幕上移动光标来接住来回弹跳的球，且并没有使用操纵杆。

 

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而在这次会上，马斯克除了展示猴子使用意念来“打字”外，还宣布预计将在6个月内开展“无线大脑芯片”的人体临床试验。

马斯克声称脑机接口技术可能是未来人们面对AI（人工智能）风险的重要工具。Neuralink的最终目标，是建立一个“全脑界面”，在未来，它能够与你的整个大脑连接。而在短期内，它可以与你大脑的特定部分对接，并帮助那些生理功能丧失的人们。

脑机接口技术在视力恢复等方面的应用

该公司最早想在人体实现的两个功能之一是恢复视力。

即便一个人从未有过视力，就算他生来就是盲人，但我们相信，仍然可以恢复视力，因为大脑皮层的视觉部分还在那里。所以，即使他们以前从未看过东西，该公司也有信心能让他们看到。

他们通过向每个通道注入电流来刺激大脑中的神经活动。它可以让绕过眼睛在大脑直接显示画面。他们的设备拥有大量的电极，对于成像而言，电极越多成像密度就越高。

人类的视觉皮层是深埋在大脑内侧面的一个褶皱，叫做钙质沟。你的视觉是由许多微小的接受点组成的马赛克，每一个都属于你视觉皮层的一个细胞。

实验中，他们把设备插入到两只恒河猴的皮质中，来记录它们的视觉活动。训练猴子把视线集中在一个点上，并且奖励它们做出规定的视线移动。随着猴子逐渐熟练，我们通过电极刺激猴子的大脑，在头脑中生成类似的点，并且观察猴子实际做出的反应。

而这样的一个点，其实就是一个像素。而不断放大，产生更多的像素让它们覆盖整个视野，就产生了“视觉假肢”效果，可以不用眼睛来感知到图像。

 

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另外该公司有信心的是，可以成功解决许多脑损伤问题，以及脊柱损伤的问题。这里的猴子是“Sake”，它在键盘上打字，这是“心灵感应式”的打字。所以它并未实际使用键盘，它在用意念，将光标移到高亮显示的键上。

 

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这一拼写的技术，可以运用在人的身上，比如四肢瘫痪，或上肢瘫痪的人。即便我们还不能做出脊髓信号装置，但现在他们可以移动鼠标光标，而且我们有信心，瘫痪的人虽然没有与世界沟通的其他接口，但他们会比双手健全的人，能够更好地控制手机。

对此，他们正在为大脑设计专门的鼠标和键盘接口，而这将比在物理键盘上打字要快得多，也容易得多。例如斯坦福大学的一个研究小组想从书写字母的人的大脑活动中解码这些字母，使用这种方法他们能够加快打字速度，我们也开始了这个项目。

 

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而读取来自运动皮层的信号将会比这更进一步。如果有人颈椎受损，然后将这些信号，桥接到位于脊髓的Neuralink设备上。我们确信，这将可以启用全身功能。所以尽管听起来很神奇，但我们有信心，因脊髓受损而瘫痪的人，可以恢复全身运动机能。

当你触碰一个物体时，你的感觉沿着脊髓向上进入大脑。但受伤时，这个联系被切断了。如果我们能把电极植入脊髓，我们可以刺激这些神经元，从而激活它们进行肌肉收缩和运动。

这是一只在跑步机上行走的猪，脊髓里也有一个植入体。我们可以通过这个设备传输神经数据，用这些设备来做实时的解码运动。这个是猪的髋关节，正在按照时间的序列移动。通过刺激关节和神经，可以产生不同的动作，可以记录这些运动的强度、力量和特殊性。通过解析这些记录，我们就能通过植入的N1芯片模拟大脑的信号，刺激身体的肌肉做出反应。

 

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另外，你的触感将解码为真实的峰值，并发送到大脑中的N1设备中。刺激大脑的对应部分会引起知觉、触觉和本体感觉。而当我们闭合了这个循环，这两个循环放在一起，就能模拟身体移动的全过程。

当前植入设备面临哪些问题

第一，关于植入设备的“隐匿性”问题。例如猴子意念玩“乒乓”游戏中的Page，它植入了Neuralink设备，但你看不到这个神经植入物。我们已经将神经植入物小型化了，它与被切除的头骨厚度是一致的。它类似于苹果或Fitbit的智能手表，用智能手表取代了一块头骨。

第二，设备的可升级性表现。第一个投产的设备会类似iPhone1。但是现在苹果已经推出iPhone14了，你肯定不愿意脑子里安装的还是最初代的iPhone1，所以设备将具备完全可升级性和可逆性。你可以去掉设备，换成最新版，当因故停止工作时也可以替换修理，这是对Neuralink设备的基本要求。现在Page和Sake，都升级到了我们最新版的植入设备。Page先植入了第一版设备，后来又升级到最新版了。这是一个非常好的迹象，它可以持续很久，并且没有观察到不良影响。

第三，充电是个问题。该公司可以完全可植入的N1设备，依靠电池持续运转。当电池快没电时，充电是通过无线电源传输来实现的。然而与许多消费电子设备不同的是，为一个完全可植入的设备充电十分困难。尤其安全问题，大脑组织植入物的外表面不能升高超过2度。

第四，原型的诞生很容易，但生产是困难的。马斯克表示，要把一个原型，变成安全、可靠的设备，有100到1000倍的难度。在各种情况下能工作、价格合理、依靠规模降低价格等等。有句老话说，1%的灵感加99%的汗水，但实际情况可能是有99.9%的汗水才行。有一个说起来容易，做起来难的最好例子：载人登月。去月球的想法很容易，但上月球很难。

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