马斯克和小扎脑机接口之战：真的有必要在头骨上打洞，安装芯片和电线吗？

脑机接口是一项充满未来想象力的技术。 Neuralink是马斯克旗下科技界“网红”旗下的神经科学公司，一直在研发脑机接口技术。据介绍，该公司的脑机接口系统最早将于2020年开始人体临床试验。

最近，斯坦福大学和伦敦大学学院 (UCL) 的研究人员也开发了一种新方法，可以精确记录一定范围内的大脑活动。

该技术可能会用于新的医疗设备，以帮助截肢者、瘫痪者或患有运动神经元疾病等神经系统疾病的人。

一项发表在《科学进展》杂志上的小鼠研究开发了一种精确且可扩展的方法，用于同时记录大面积（浅表和深层）大脑活动。

利用最新的电子和工程技术，新设备将硅芯片技术与比人类头发细 15 倍的超细电线相结合。

这些电线非常细，可以植入大脑深处而不会造成严重损伤。除了能够准确监测大脑活动外，该设备还可以将电信号注入大脑的精确区域。

“这项技术为神经科学研究之外的许多激动人心的未来发展奠定了基础。它可能会导致一种可以将大脑信号传输到机器的技术，例如帮助截肢者控制假肢握手或站立。”伦敦大学学院 (UCL) 神经科学教授 Andreas Schaefer 说：“例如在运动神经元中疾病，当神经元受损而无法自行放电时，这项技术还可以在大脑中产生电信号。”

当设备连接到大脑时，来自活跃神经元的电信号会通过附近的微线传输到硅芯片，在那里对数据进行处理和分析，显示大脑的哪些区域是活跃的。

研究人员确保该设备的设计能够轻松适应动物的大小，而对于一只老鼠来说，这需要数百根电线，而对于大型哺乳动物则需要超过 100,000 根电线。这是该设备的一个关键特性，因为这意味着它可能在未来用于人类。

合著者 Mihaly Kollo 说：“记录大脑活动的一大挑战，尤其是在更深的区域，是如何以不会导致大量组织损伤或出血的方式连接电线或电极. 适当的位置。我们的方法通过使用足够薄的电极克服了这个问题。”

“另一个挑战是记录许多神经元的活动，这些神经元在 3D 空间中以复杂的形状分层分布。同样马斯克研究脑机接口，我们的方法提供了一种解决方案，因为这些线可以很容易地排列成任何 3D 形状。”

侵入式与非侵入式

研究人员这次提出的脑机连接方案，其实和Neuralink给出的类似。据此前报道，Neuralink的脑机接口系统还采用了厚度仅为4到6微米、比人类头发还细的柔性电线，由特殊的手术机器人插入大脑。

为此，Neuralink 必须在头骨上钻孔。虽然 Neuralink 的数据是只需要四个直径为 8 毫米的小孔，并且有高端光学、镜片和计算机视觉软件等高科技设备，以尽量减少对大脑的伤害，但这种侵入性手术具有很高的医学知识总是需要的，有脑部感染的风险，应用也有限制。

其他人为非侵入性脑机接口技术提供了更安全的选择。 2019 年 7 月，卡内基梅隆大学与明尼苏达大学合作，利用无创神经影像技术和机器学习技术开发了一种新的脑机接口技术。在实验中，人类受试者非侵入性地控制着一个机械臂，该机械臂以平滑、连续的路径跟随计算机屏幕上的光标。

与马斯克相反，另一位科技巨头和 Facebook 创始人扎克伯格更倾向于非侵入性。在 The Verge 于 2019 年发布的一份泄露记录中，扎克伯格与 Facebook 员工讨论了他们的想法，他说：“我认为作为增强现实和虚拟现实的一部分，我们将拥有手部界面和语音界面，甚至是大脑界面……但是不是以侵入性的方式。”

为此，Facebook 还收购了 CTRL-labs，一家 EMG 手势识别和神经接口公司。

相比马斯克的一再夸夸其谈，甚至声称自己的长期目标是人类和人工智能的融合，Facebook 低调得多，“实用”得多：CTRL-labs 的技术预计将用于未来几年将率先应用于AR/VR马斯克研究脑机接口，并可能与可穿戴设备集成。

我们可以期待在不久的将来在一些新技术产品中看到这些技术——也许这只是一个中断，或者它可能是一个新时代的遥远预兆。

参考资料：