腦機(jī)接口的革命，來得實(shí)在太快了。

(資料圖)

馬斯克在硅谷舉行的Neuralink溝通會(huì)上透露：

首款腦機(jī)接口產(chǎn)品，名為N1，最快6個(gè)月內(nèi)就可以啟動(dòng)人類測試。

“為了我們的首次臨床測試，我們正在非常努力地加緊各項(xiàng)工作準(zhǔn)備，”馬斯克輕描淡寫地表示。

“我們絕大部分的文書資料已經(jīng)提交到了 FDA。我們估計(jì)大約再過6個(gè)月時(shí)間，大家就可以看到 Neuralink 裝到人的腦袋上了。”

Neuralink 擬推出的 N1 腦機(jī)接口（內(nèi)部構(gòu)造）? ?圖片來源：Neuralink

香蕉奶昔，賽博朋克的第一生產(chǎn)力

整場發(fā)布會(huì)看下來，硅星人有一個(gè)最核心的感受：

如果沒有香蕉奶昔（banana smoothie），這場腦機(jī)接口的革命，恐怕不會(huì)來得這么快……

為什么這么說呢？

大家可能知道Neuralink這家公司過去以來一直是用猴子和豬等動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。有名有姓的猴子，就有至少8只，沒名字的預(yù)備役更是數(shù)不勝數(shù)。

但是根據(jù)規(guī)定，Neuralink不能強(qiáng)迫它們參與配合實(shí)驗(yàn)……

更何況，早在啟動(dòng)活體實(shí)驗(yàn)的初期Neuralink就已經(jīng)明白一個(gè)道理：強(qiáng)扭的瓜不甜。讓這些猴子做實(shí)驗(yàn)?zāi)呐滤鼈冇幸稽c(diǎn)被迫、不情愿，對(duì)實(shí)驗(yàn)效果都會(huì)有影響。

于是Neuralink 開發(fā)出了一套“自愿參與”原則的激勵(lì)方案：

只要來做實(shí)驗(yàn)，就有無限量的香蕉奶昔供應(yīng)！

圖片來源：Neuralink

具體來說，就像條件反射那樣，Neuralink 的飼養(yǎng)工作人員參與設(shè)計(jì)了一套強(qiáng)化機(jī)制：每當(dāng)猴子參與了當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)，完成了一次操作，就會(huì)得到香蕉奶昔……

這樣，越做實(shí)驗(yàn)，喝的越爽。久而久之，就形成了刺激強(qiáng)化的反饋機(jī)制。

下圖你可以看到，這些猴子一邊做著實(shí)驗(yàn)，一邊從面前的管子里嘬著飲料。

簡直可以說是：高高興興做實(shí)驗(yàn)，開開心心喝奶昔……

這樣的反饋機(jī)制，在 Neuralink 最近兩年的研發(fā)工作中，扮演了相當(dāng)重要的角色。

首先來看下面這個(gè)腦控光標(biāo)的實(shí)驗(yàn)：

圖片來源：Neuralink

（雖然看起來猴子都會(huì)打字了，然而并非如此，猴子怎么可能懂英語呢？）

下一個(gè)鍵要按什么，實(shí)驗(yàn)工作人員早就設(shè)計(jì)好了，會(huì)在猴子面前 MacBook 的虛擬鍵盤上，會(huì)以黃色顯眼的方式注明。

而在激勵(lì)機(jī)制的作用下，只要猴子通過意念腦控光標(biāo)“移動(dòng)”到下一個(gè)要按的鍵上，并發(fā)出“按下”的信號(hào)，管子里就會(huì)流出香甜可口的香蕉奶昔……

在對(duì)于甜品的渴望驅(qū)使下，猴子打出了這么一句話：搞點(diǎn)夜點(diǎn)心切切吧 (can i please have snacks)……

圖片來源：Neuralink

但 Neuralink 并不滿足于讓猴子用光標(biāo)打字。畢竟它的階段性目標(biāo)之一，是讓（癱瘓）的人們可以通過腦機(jī)信號(hào)來操控包括手機(jī)在內(nèi)的常用電子設(shè)備。

所以，這家公司的猴子大軍，正在香蕉奶昔的驅(qū)動(dòng)下，做著各種各樣的訓(xùn)練工作，包括并不限于：

點(diǎn)按和拖拽

滑動(dòng)輸入

手寫

手勢識(shí)別

等等……

圖片來源：Neuralink

以手寫為例：

“一開始還是虛擬鍵盤。現(xiàn)在我們已經(jīng)可以直接用腦機(jī)界面來讀取信號(hào)，結(jié)合畫面中的圖形，和訓(xùn)練得到的信號(hào)模式，來精準(zhǔn)地判斷猴子在屏幕上寫的是什么字”，一位 Neuralink 技術(shù)專家透露。

這樣下去，猴子恐怕真要“學(xué)會(huì)”寫字、拼詞了？

以及，香蕉奶昔還能刺激猴子自己去給腦機(jī)接口充電！

這樣簡直是給 Neuralink 的工作人員，省了大麻煩了……

具體機(jī)制是這樣設(shè)計(jì)的：

他們將一棵樹做成了“奶茶店”，然后把充電板放在了裝飾的樹杈里：

圖片來源：Neuralink

這樣，只要猴子想喝香蕉奶昔了，就會(huì)跑過去嘬管子。

結(jié)果它的腦袋會(huì)正好對(duì)準(zhǔn)充電板，一邊喝飲料，一邊充電。

這設(shè)計(jì)，腦回路實(shí)在是很有意思！

圖片來源：Neuralink

這場發(fā)布會(huì)的各嘉賓發(fā)言，總的來說給硅星人一個(gè)感覺，就是：

我們在實(shí)驗(yàn)中遇到了一個(gè)技術(shù)問題 → 想了很多辦法都解決不了 → 哎最后還得香蕉大法 → 沒辦法香蕉它真的管用??！

沒想到實(shí)現(xiàn)賽博朋克，香蕉奶昔竟成了第一生產(chǎn)力……

（期待回頭 Neuralink 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多元化，推出自主品牌的香蕉奶昔……）

圖片來源：Concord Food

從香蕉奶昔，到猴腦的可塑性

當(dāng)然，除了香蕉之外，Neuralink也在用一些更加“正經(jīng)”和更“高科技”的刺激方式，來訓(xùn)練出更厲害的猴子，好讓它們轉(zhuǎn)而更好地訓(xùn)練 Neuralink 開發(fā)下一代腦機(jī)接口產(chǎn)品需要的各種信號(hào)解碼器、算法模型、測試工具等等。

而在下面這個(gè)例子中，Neuralink 就是利用了更復(fù)雜的刺激方法。

這家公司有兩個(gè)階段性目標(biāo)，剛才提到了一個(gè)，也即幫助（癱瘓）人士獲得運(yùn)動(dòng)功能。

而另一個(gè)階段性目標(biāo)，則是視覺義體：通過外部設(shè)備+腦機(jī)接口的方式，幫助那些一直生活在黑暗中的視障人士，重獲光明。

絕大多數(shù)視障者，問題都出在眼球里，他們的視神經(jīng)，大腦中的視覺皮層，很有可能仍然是完好的。于是 Neuralink 希望能夠用腦機(jī)接口的方式，通過外置傳感器（攝像頭）來將信號(hào)直接傳入視覺皮層，從而讓失明者重獲光明。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，Neuralink?在猴子的猴腦視覺皮層部位開了顱，裝了腦機(jī)接口進(jìn)去。

圖片來源：Neuralink

然而這次的工作更為復(fù)雜：不再是讀取腦信號(hào)控制外設(shè)這種簡單的邏輯，而是完全反過來，從外部獲取的視覺內(nèi)容，將它編譯為原始的腦神經(jīng)信號(hào)，傳回到大腦里。

猴子不是人，沒有辦法告訴實(shí)驗(yàn)人員自己看到了還是沒看到、看到了什么東西。于是，Neuralink 又設(shè)計(jì)了一套新的刺激機(jī)制（逆相關(guān)reverse correlation，神經(jīng)科學(xué)常用的方法）：

圖片來源：Neuralink

1）用腦機(jī)接口輸入的人工干預(yù)信號(hào)，刺激猴子的眼球進(jìn)行移動(dòng)（比如可以簡單理解為）；

2）用外置的眼球追蹤設(shè)備，驗(yàn)證實(shí)際的眼球移動(dòng)矢量，是否與人工信號(hào)相符；

3）當(dāng)結(jié)果相符的時(shí)候，使用香蕉奶昔進(jìn)行激勵(lì)。

如下圖所示：綠色線代表眼球的移動(dòng)路徑，閃現(xiàn)的白點(diǎn)作為對(duì)照。你會(huì)看到，猴子的眼球突然朝著沒有出現(xiàn)白點(diǎn)的位置移動(dòng)，正是因?yàn)橥ㄟ^腦機(jī)接口收到了人工干預(yù)的信號(hào)。

最一開始，眼球的移動(dòng)矢量和人工信號(hào)的相符的程度并不高。

然而有趣的是，隨著測試時(shí)間變長，次數(shù)增加，猴子越做越熟練，符合程度越來越高。

圖片來源：Neuralink

大腦是指一種具有可塑性的組織，簡單來說也即大腦內(nèi)部的突觸、神經(jīng)元之間的連接可以由于學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)的影響建立新的連接，從而影響個(gè)體的行為。

Neuralink?團(tuán)隊(duì)正是寄希望于這種可塑性，通過不斷的訓(xùn)練來讓猴子在外界信號(hào)的輔助下，獲得一種非原生的低維視覺。

而如果將這種技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)容，讓信號(hào)的復(fù)雜程度變高，從單一的矢量，升級(jí)為線、面、形狀、顏色，讓像素?cái)?shù)量進(jìn)一步增加……

那樣，不就能夠讓那些失明的人，重獲視覺了嗎？

想法是偉大的，前景是樂觀的。然而挑戰(zhàn)仍然重重，還有很多技術(shù)門檻需要跨越。

Neuralink 提供了一張模擬圖。它展示了在不遠(yuǎn)的未來，通過Neuralink腦機(jī)接口的視覺義體技術(shù)，大致能夠獲得的視覺（注意這并不是真實(shí)圖片，只是模擬的效果）。

在一個(gè)理想的視覺義體套件中，通過一個(gè)安裝在眼部高度的攝像機(jī)獲取圖像，傳入手機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理，再通過腦機(jī)接口傳輸?shù)酱竽X中的視覺皮層。

圖片來源：Neuralink

這不禁令我想起了《賽博朋克2077》。在游戲中，主角拿到的頭兩件賽博義體（cyberware）之一，就是視覺義體 Kiroshi Optics。有了它，主角在正常視覺的基礎(chǔ)上，還獲得了掃描電子器件并對(duì)其進(jìn)行黑客攻擊的能力……

圖片來源：TriggerStudio/CD PROJEKT RED/Netflix

回到現(xiàn)實(shí)世界，視覺義體暫時(shí)還沒有在游戲里那么酷。

麻省理工科技評(píng)論的一位生物科技作者寫道指出，

“馬斯克宣稱義體能夠‘恢復(fù)’視覺——也許在很久以后的未來才能實(shí)現(xiàn)。能夠通過義體產(chǎn)生的視覺并不是你和我所擁有的視覺。它更像是點(diǎn)狀的光斑，也許能夠通過組合的方式來形成一種簡單的顯示效果，就像老式的燈泡記分牌那樣?！?/strong>

圖片來源：@antonioregalado

圖片來源：MERIT

即便如此，讓失明者重獲光明，仍然是一項(xiàng)有著重大意義的技術(shù)使命。

當(dāng)然，賽博朋克作為一種文化的諸多優(yōu)秀文藝作品，也為人類過于依賴科技的未來敲響警鐘。盡管Neuralink掀起的這場腦機(jī)接口技術(shù)革命令人興奮神往，它的諸多風(fēng)險(xiǎn)仍然不可小覷。

在過去一年時(shí)間里，Neuralink 也在加緊提高技術(shù)安全性，更重要的是確保使用者的生命安全。該公司的努力包括：

開發(fā)了在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，用于測試工作的，對(duì)人腦組織進(jìn)行替代的技術(shù)，比如使用培養(yǎng)皿培植的皮質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行電極測試（下圖）。

“最終目標(biāo)是在未來產(chǎn)品研發(fā)和測試中，降低甚至完全消除對(duì)活體動(dòng)物和臨床試驗(yàn)者的需要，”一位 Neuralink 專家表示。

圖片來源：Neuralink

開發(fā)了無需在腦膜 (dura) 上開創(chuàng)，直接在腦膜外進(jìn)行電極植入的機(jī)器人手術(shù)技術(shù)（在腦膜上開創(chuàng)會(huì)導(dǎo)致恢復(fù)過程中生成大量組織，覆蓋包裹住接口設(shè)備，容易帶來感染隱患，并且非常不便于后期設(shè)備維護(hù)）

圖片來源：Neuralink