马斯克说,Neuralink植入物即将准备好进行人体测试

2020-08-30 04:12:06

上周五,埃隆·马斯克(Elon Musk)介绍了可能是他第三大杰出公司的最新情况:Neuralink。在去年这个时候之前,Neuralink一直相当低调(特别是与特斯拉和SpaceX相比)。去年这个时候,马斯克第一次详细介绍了公司的目标和进展。而且他们的目标是惊人的:一种大众市场的大脑植入物,可以由机器人通过当天的手术安装。

随着今年的更新,总体计划几乎没有什么变化,但在其间的12个月里,许多小细节都有所调整。而且已经取得了进展,马斯克向他的观众介绍了一群已经携带了他建议的0.9版植入物的猪,不久将进行人体测试。

今年与去年的一大不同之处在于植入物及其配套硬件的整体设计。最初的目标是通过最小化需要在头骨上钻出的洞的大小,在一定程度上使手术变得简单。这意味着一个小直径的植入物不一定要放在它与之相互作用的神经元附近,而且需要连接到放置在耳朵后面的独立硬件。所有这些都增加了复杂程度,必然需要在大脑表面铺设一些电线。

其中大部分都被简化了。目前,植入物不会试图瞄准大脑深处的任何东西,而是只会瞄准大脑皮层表面附近的东西,大脑皮层是大脑最外面的一层,位于大脑的前部。Neuralink雇佣的一名神经外科医生在场(就像去年一样,他穿着手术服,就像你知道他是一名外科医生一样),他说有很多运动和感觉过程通过皮质,因此可以成为这些植入物的靶点。马斯克接着说,我们只需专注于大脑皮层就可以解决失明和耳聋问题。

与旧的设计一样,大约1000个电极将被插入到目标神经元集合中,这些电极将连接到大脑表面上方的植入物。但在这种情况下,他们会通过尽可能短的路线来完成,这样就不需要穿过大脑表面的电线了。耳后硬件也不见了。取而代之的是,将会有一个横跨头骨的单一植入物,基本上取代了它的一部分。

马斯克展示了其中一个植入物,它代表了一次重大的重新思考。他说,它的直径为23毫米(尽管他没有具体的半径或直径),厚度约为8毫米-后者与人类头骨的厚度非常接近。这个装置看起来像一个非常厚的硬币或迷你曲棍球,它包含了保持植入物功能所需的所有硬件。这包括足以全天工作的电池和无线感应充电所需的硬件。还有一些支持芯片,主要来自可穿戴设备,可以控制充电并通过蓝牙进行无线通信。

但核心功能仍然是Neuralink的定制芯片,旨在识别和传输神经活动的模式。电极将监听的单个神经元通过发出一系列所谓的尖峰放电来进行通信,这些尖峰放电是从背景噪音中脱颖而出的短暂的电活动。马斯克说,Neuralink的芯片是用一套尖峰模板编程的,这些模板与实际神经元中常见的行为范围相匹配。芯片将获取电极记录的模拟电活动,将其转换为数字数据,识别任何活动尖峰,然后找到与活动最匹配的模板尖峰。

这使得它可以传输识别模板的代码,与复杂、嘈杂的神经活动相比,造成了巨大的压缩。对于一个将通过像蓝牙这样的低带宽接口进行通信的设备来说,这是绝对必要的。

该芯片还将允许电极用于刺激神经元,尽管马斯克没有详细说明这一点。它大概比被动地读取他们的活动需要更多的能量,这可能会限制这些活动的使用量。

该团队仍指望机器人完成植入物最难的部分,在将电极穿入大脑时,使用显微镜识别和避免血管。Neuralink去年展示的原型机器人很容易被误认为审讯机器人,现在已经不存在了。取而代之的是一个干净的、白色的、看起来非常医学的设计--一个在人的头骨上打洞所需的所有工具和尖头,在不使用的时候不让人看到。虽然该团队仍在努力改造机器人以达到大脑的更深层次,但最初的重点放在大脑皮层上,这使得机器人的任务现在变得更容易一些。

马斯克承诺,手术只需要大约一个小时,不需要全身麻醉,接受者可以在当天带着植入物回家。

马斯克随后介绍了目前植入物设计的第一批接受者:一群猪。自然,有一只对照动物,它高兴地在摄像机前摇摇晃晃地走出来,吃着饲养员的手中的食物。紧随其后的是另一头猪,这头猪之前做过植入物,但后来移除了设备。马斯克强调,这一点很重要,因为人们可能想要升级他们的植入物,特别是在该公司计划继续改进其硬件的情况下。

紧随其后的是一头带有功能性植入物的猪,但格特鲁德很害羞,这让一名动物技术人员感到愤怒,马斯克开玩笑说现场演示的危险。最终,她真的出来了,Neuralink能够证明它可以监听从动物鼻子的感觉细胞接收信号的神经元。另一头携带两个植入物的猪被带了出来,其中一个设备正在监听动物的本体感觉系统,研究小组能够相当准确地确定动物腿的位置。

和去年一样,马斯克表示,演讲的目标是招募优秀人才到Neuralink工作,Neuralink目前约有100名员工。但他肯定给出了一些暗示,事情正在接近他想要开始营销的时间。首先,他提到Neuralink已经获得了食品和药物管理局(Food And Drug Agency)的突破性设备称号,该机构负责医疗植入物的审批。这使该公司能够与FDA进行持续的对话,这将有助于它确定如果Neuralink希望确保最终获得批准,它将需要收集哪些类型的数据。

马斯克还表示,计划对四肢瘫痪患者进行初步测试。这是在追随一些早期工作的脚步,包括成功地使用大脑植入物控制机器人手臂的人。获得对四肢瘫痪患者进行人体实验的批准相对容易,因为他们没有其他可用的治疗方法。马斯克没有说明这些实验可能何时开始。

因此,目前我们所掌握的只是一些自由漫游的猪的数据,并没有太多关于这些数据是如何获得的技术细节。在某种程度上,这并不代表与去年的陈述相比有很大的明显进步,也没有与研究界已经取得的进步相比有很大的进步。

但这确实没有很好地捕捉到这种情况。虽然多年来该领域已经能够向动物的大脑中植入大量的植入物,但我不记得有什么能让动物与未植入的同龄人明显地难以区分,就像这些猪一样。在过去的几年里,这一领域已经能够将大量的植入物植入动物的大脑中,但我不记得有什么能让动物与未植入的同龄人明显区分开来的。Neuralink的硬件被设计成规模化生产,不同于学术研究实验室的典型生产。

同样重要的是,该公司表现出了大量的创造力和灵活性。它有一个可靠的解决方案,可以压缩硬件收集的复杂数据,与一年前相比,该团队对其设计进行了一些重大修改,所有这些似乎都简化了植入和安装所需的手术。而这,在一年的时间里,代表着重大的进步。

这并不是说Neuralink将轻而易举地走向成功。它的未来仍然存在大量的难题和多年的安全性和有效性测试。但这一更新确实提供了一些非常真实的乐观理由。