欢迎访问:沃派博客 每天不定时发布IT文章相关资讯
当前位置:沃派博客-沃派网 > IT文章 > 正文

马斯克的新“脑机接口”为何是一次大突破?

07-19 IT文章

马斯克的新“脑机接口”为何是一次大突破?

昨天看完马斯克的发布,回忆起了一堆赛博朋克电影,做了一晚上的梦。

北京时间昨天下午,马斯克再次交出了一份基于自己理想的答卷,而这次的项目换成了科幻感满满的脑机接口。

这份答卷主要归功于马斯克所拥有的Neuralink公司,这家公司的宗旨十分简洁——“开发连接人类和计算机的超高带宽脑机接口(Developing ultra high bandwidth brain-machine interfaces to connect humans and computers)”。

关于发布会现场的一些具体报道,网络上已经有不少了,在此不再赘述。本文旨在对Neuralink的新成果进行更深入的分析,以及告诉你为何这是一次脑机接口的大突破。

先来划重点

马斯克的新“脑机接口”为何是一次大突破?

不卖关子,我们先来看它能成为大突破的几个关键理由:

  • 第一,Neuralink目前已经成功将脑机接口的电极数目增加了30倍,空间维度的变化也有实际意义;

    第二,Neuralink并没有只瞄准科学实验场景,其解决方案具有大规模化潜力;

    第三,也是最关键的一点,Neuralink目前的这套解决方案是“可演进”的。

    接下来,我们再来逐一深入分析。

    接口性能上的飞跃

    马斯克的新“脑机接口”为何是一次大突破?

    脑机接口的最终目的是要将以细胞为基础单位的大脑,和以晶体管为基础单位的电脑连接起来,所以两者之间必然需要一个关键的接口。扮演这个角色的就是“微电极阵列(MEAs)”,这些微电极能够感应神经细胞之间的神经电信号,充当连接神经元和电子电路的神经接口。Neuralink本次在这一关键环节上也有创新。

    传统来说,“微电极阵列”分体内体外(根据电极位置划分;体外主要针对组织研究,而不是活体),而体内微电极阵列则主要有“微导线”、“硅阵列”、“柔性阵列”三种。

    而Neuralink最终选择的方案其实是“硅阵列”+“柔性阵列”的组合:外观与电极排列方式上和“硅阵列”中的“密歇根阵列”相似,都是沿着一条直线,间隔一定距离分布;材料采用柔性阵列的聚酰亚胺和铂,制作方法更是直接采用了芯片制造中的光刻技术。

    马斯克的新“脑机接口”为何是一次大突破?

    马斯克的新“脑机接口”为何是一次大突破?

    最终的结果是,Neuralink的“微电极阵列”在自身直径大约30-40微米,实现单根阵列布置64个电极。因为头发直径一般是80微米左右,你最终看到的Neuralink微电极阵列就像一根根“头发丝”。

    这也是为什么在现场的演示中,你会看到这些电极植入之后的效果就像“种头发”一样。

    但你千万不要因为“头发丝”不起眼就看不起它,虽然它比起传统的微电极阵列小许多,但是因为电极线性排布、且数量很多,反倒能够构建起一个密集的立体电极网络。这一点完全可以超越传统的二维微电极网络,也必将帮助科学家采集到更多有用的神经电信号。

    最后是微电极阵列整体尺寸的缩小和集成度提升,无疑会直接给脑机接口的部署带来好处,最关键的是减少对于脑部的伤害,让电极装置的寿命尽可能长。这一点对于未来极有可能真的植入人脑的装置来说,显然是非常关键的。

    机器人图的不是酷炫

    马斯克的新“脑机接口”为何是一次大突破?

    “缝衣机器人(sewing machine)”也是Neuralink发布会的一大亮点,一针一针植入微电极的动作的确很像在缝衣服

    那么上面的微电极“头发丝”是怎么被送入大脑的呢?这就不能不提微电极的另外一个“微结构”:顶端的拉环。负责刺入大脑的针尖先会穿进这个环,然后通过这个环拽着整根“头发丝”一起进入大脑,到达指定深度之后,针就会往回抽,然后把“头发丝”留在大脑之中。一根“头发丝”只需要一次穿刺,伤口自然就最小。

    马斯克的新“脑机接口”为何是一次大突破?

    而整台“缝衣机器人”本质上更接近于一台配备了很多影像捕捉设备的高精度机床。在它之上,会一气呵成完成数个步骤。包括在植入之前要用激光切出硬脑膜,提供植入切口。

    机器人的高精度对于微电极的植入也非常重要,一来微电极本身是非常纤细,受力过大可能会断掉,通过机器植入基本不会发生这种问题。二来未来如果人们对于大脑的了解进一步加深,那么脑机接口的部署位置也将会逐步明确下来,高精度的放置能力其实能够在一定程度上确保脑机接口的作用效果。

  • 版权保护: 本文由 沃派博客-沃派网 编辑,转载请保留链接: http://www.bdice.cn/html/71307.html