腦機接口系統(tǒng)是什么 腦機接口系統(tǒng)什么時候能實現(xiàn)？

劃重點

Neuralink進行了兩項重大創(chuàng)新：運用超細的聚合物管線（解決植入物尺寸問題）和神經(jīng)外科機器人（解決管線硬度不足難以植入的問題）。 Neuralink所帶來的前所未有的展示，讓人們對腦機接口這一概念感到無比興奮，仿佛讓人看到無數(shù)科幻世界中的場景就要成為現(xiàn)實。 Neuralink想要進行人體試驗還需通過美國藥監(jiān)局批準，而這也僅僅是Neuralink實現(xiàn)為腦神經(jīng)受損或相關(guān)疾病患者提供幫助的這一短期目標的第一步。 就目前Neuralink披露的信息來看，這套包括神經(jīng)外科手術(shù)機器人和超細管線的系統(tǒng)，僅做了19例動物實驗，且成功率僅為87%。

騰訊《潛望》 紀振宇 7月18日發(fā)自硅谷

想象一下在未來，你可以用意念控制屏幕上鼠標的移動、文字的輸入，甚至只需要通過“下載”，就能熟練掌握一門新的語言，或者不需要語言或動作，通過無線信號的傳輸，就能與別人交換想法。

這些看似脫離現(xiàn)實的科幻場景，隨著16日晚間一場意外到來的發(fā)布會，第一次顯得觸手可及。被稱為“硅谷鋼鐵俠”的伊隆 馬斯克，當(dāng)晚帶領(lǐng)其所創(chuàng)辦的Neuralink主要成員，第一次對外公開展示了他們在“腦機接口”領(lǐng)域，通過過去兩年多的努力所取得的最新成果。

在現(xiàn)有條件下，Neuralink通過細至幾納米的管線和神經(jīng)外科手術(shù)機器人的運用，提出了更為安全可行、傳遞信息量更大的方案，這一突破意味著，上述科幻場景，在未來都有可能成為現(xiàn)實。

但這一激動人心的暢想的實現(xiàn)，離現(xiàn)在依然還有很遙遠的距離。盡管提出了可行性很高的方案，但Neuralink想要進行人體試驗還需通過美國藥監(jiān)局批準，而這也僅僅是Neuralink實現(xiàn)為腦神經(jīng)受損或相關(guān)疾病患者提供幫助的這一短期目標的第一步，除了在科研、監(jiān)管方面的障礙以外，Neuralink還需要梳理清楚商業(yè)可行性，解答如何將科研成果順利轉(zhuǎn)化為可持續(xù)項目的問題。

兩大重要創(chuàng)新突破腦機科研瓶頸

盡管周二晚間Neuralink向外界展示的一系列最新研究成果，讓人眼前一亮，仿佛未來科幻世界場景就在眼前，然而與腦機連接相關(guān)的科研并非由Neuralink獨創(chuàng)，在業(yè)界也已經(jīng)發(fā)展了多年之久。

正如Neralink總裁Max Hodak在當(dāng)天發(fā)布會上所說，“Neuralink并不是憑空產(chǎn)生，在這以前的學(xué)術(shù)研究已經(jīng)有了很長的歷史，從很大意義上來說，我們是站在了巨人的肩膀上。”

Neuralink目前在該領(lǐng)域的主要貢獻在于突破了之前腦機研究的部分瓶頸。根據(jù)當(dāng)天Neuralink對外發(fā)布的研究論文中所述，腦機界面（Brain-machine interfaces, BMI）已經(jīng)證明了具備在廣泛的范圍內(nèi)幫助臨床疾病的潛力，例如，研究者們已經(jīng)展示了人類神經(jīng)修復(fù)設(shè)備可以控制電腦鼠標指針、機械臂以及語音合成器等，而實現(xiàn)這些只需要不超過256個電極。

這些成功的事例證明了通過腦機接口在人腦和機器之間實現(xiàn)大量的信息交互傳遞完全是有可能的，但目前為止，BMI的研發(fā)受到無法記錄大量神經(jīng)元的限制，目前為止還沒有臨床上可用的能記錄大量信息的微電極技術(shù)。

目前現(xiàn)有的兩種方案都存在著不小的弊病，一種運用硬金屬或半導(dǎo)體，但由于尺寸過大，在植入大腦時容易引發(fā)免疫反應(yīng)，從而影響到設(shè)備的功能和長期使用，另一種運用極細的多電極聚合物管線，雖然體積小，但缺點是堅硬度不足，難以直接植入腦內(nèi)。

所以針對上述現(xiàn)有技術(shù)方案的瓶頸，Neuralink進行了兩項重大創(chuàng)新：運用超細的聚合物管線（解決植入物尺寸問題）和神經(jīng)外科機器人（解決管線硬度不足難以植入的問題）。

Neuralink主要突破之一：能夠進行神經(jīng)外科手術(shù)的機器人

目前，Neuralink已經(jīng)可以做到在腦部28平方毫米的面積上，快速植入96根超細管線（每根管線直徑為4-6納米，大概人類頭發(fā)的三分之一，包含32個電極），總共包含3072個電極，這一電極數(shù)量已經(jīng)大大超出前文所述的256個電極數(shù)量。根據(jù)每分鐘植入6根管線的速度來計算，也就是說完成全部96根管線植入總共僅需16分鐘。

根據(jù)當(dāng)天發(fā)布會現(xiàn)場Nerualink研究員的描述，由于神經(jīng)外科機器人能夠借助計算機視覺和鏡像進行精準操作，96根極細的管線在植入大腦時，并不會破壞血管，大大降低對大腦的損害，Nerualink的研究員還提到，由于管線非常細，因此這些管線在植入后會隨著大腦組織一起移動而并不會對大腦組織造成破壞。

納米級的極細管線讓造成損傷的可能降至最低

Nerualink所展示的創(chuàng)新突破無疑是意義重大的，就目前業(yè)界已經(jīng)實現(xiàn)的腦機接口應(yīng)用成果來看，僅需不超過256個電極就能夠?qū)崿F(xiàn)一些基本的人機操控互動功能，而Nerualink能夠提供多達3072個電極，可想而知未來能夠?qū)崿F(xiàn)的人機交互功能將會更多，從短期來看，Nerualink的目標是幫助一些有腦神經(jīng)相關(guān)疾病的患者，包括帕金森、肌無力、癲癇等，讓這些人群重新獲得與周圍環(huán)境互動的能力，更長期的目標則是更為廣泛的認知功能的實現(xiàn)，包括移動、視覺、空間定位、語言、記憶甚至是數(shù)理邏輯等。

Nerualink的長期目標是實現(xiàn)更為廣泛的認知功能

腦機接口 距離普通人還有多遠

Neuralink當(dāng)晚所帶來的前所未有的展示，讓人們對腦機接口這一概念感到無比興奮，仿佛讓人看到無數(shù)科幻世界中的場景就要成為現(xiàn)實，但事實上距離理想中的人腦與人工智能相結(jié)合成為超級人類的現(xiàn)實還非常遙遠。

在當(dāng)天發(fā)布會一開場，一向以高調(diào)敢言著稱的創(chuàng)始人伊隆 馬斯克，也以一種不尋常的低調(diào)口吻說，今天發(fā)布會的主要目的，是通過我們的展示，吸引更多優(yōu)秀的頂尖人才加入，共同應(yīng)對挑戰(zhàn)。

從Neuralink對外宣稱的短期目標來看，也是希望通過這一方案，來幫助腦神經(jīng)受損和有相關(guān)疾病的特殊人群。Neuralink首席神經(jīng)外科醫(yī)生Matthew McDougall在發(fā)布會上則明確表示，目前這一系統(tǒng)只是針對有嚴重疾病的患者，計劃在2020年第二季度進行首例人體臨床實驗，但前提是得到美國藥品監(jiān)督局的批準。MIT科技評論認為，這一時間表非常的激進，可以說實現(xiàn)的可能性微乎其微。

就目前Neuralink披露的信息來看，這套包括神經(jīng)外科手術(shù)機器人和超細管線的系統(tǒng)，僅做了19例動物實驗，且成功率僅為87%。有獨立科學(xué)家警告稱，通過實驗室動物實驗得出的結(jié)論無法直接想當(dāng)然地轉(zhuǎn)化成人類實驗，只有通過人體實驗才能驗證技術(shù)的可靠性。

腦機接口項目無疑是一項艱巨的科研挑戰(zhàn)，僅從當(dāng)天發(fā)布會上所展示的內(nèi)容來看，該項目就涉及到神經(jīng)科學(xué)、機器人、信號學(xué)、生物學(xué)、人體外科、人工智能等多個領(lǐng)域，目前Neuralink僅有90名員工。

在當(dāng)天發(fā)布會結(jié)束后的問答環(huán)節(jié)，一位顯然因發(fā)布會上的演示而興奮不已的現(xiàn)場觀眾，提了一個有趣的問題：未來是否會開放接口，讓更多的開發(fā)者開發(fā)更多的應(yīng)用。馬斯克回答說，你可以想象未來可能會有類似應(yīng)用商店（App store）這樣的東西，隨后Neralink的總裁Max Hodak補充說，如果未來有變現(xiàn)的方式，絕對不可以是廣告。隨后又有觀眾追問，如果沒有廣告變現(xiàn)的方式，如何讓其成為一個商業(yè)上可行、讓更多人受益的項目？

對此，馬斯克回答說，目前社會為了神經(jīng)性疾病的人付出的成本巨大，而這些人群在獲得Nerualink的幫助后，重新能夠工作，提供生產(chǎn)力，能夠回報社會為社會創(chuàng)造價值。

從他籠統(tǒng)含糊的回答來看，Nerualink的商業(yè)模式目前還并沒有成型，截至7月份，Nerualink已獲得1.58億美元融資，其中1億美元由創(chuàng)始人馬斯克個人投資。無疑這是一項需要耗費巨大資金，同時在短期內(nèi)看不到任何回報的項目，在發(fā)布會前一天舉辦的一場媒體見面會上，Nerualink的高管承認，距離他們開始提供商業(yè)服務(wù)依然還有“很長的距離”。