中国科技界评论马斯克脑机接口秀:魔幻、科幻还是科学?自动驾驶

2020-09-02

【智能汽车网】

当人们尚未从 “载人龙” 项目回过神来,马斯克又在 “脑机接口” 研讨范畴秀了一把。8 月 29 日,埃隆 · 马斯克以一场惊世展现再次吸收天下眼光。

依据他们公司的宣扬,Neuralink 的目的是完成人机共生。马斯克在宣布会上说,将来人人都可以在脑部植入一个芯片,“处理从记忆力损失到听力损失、失明、瘫痪、烦闷、失眠、极端痛苦悲伤、焦炙、成瘾、中风、脑部毁伤等一系列问题”。

图 | 马斯克说起的将来可以治疗的疾病(泉源:Neuralink 宣布会)

但从宣布会的简朴展现看,Neuralink 如今只是读取猪的脑电波,并展望其行动,与脑部疾病治疗离得好像有点远。是马斯克在说诳言吗?终究应当怎样对待、解读宣布会上的演示?

“从工程学来看,这算是一个提高;但从手艺角度看,他们展现的一切手艺都是早就已存在的,并没有迥殊新的东西。”杜克大学研讨员刘冰对 DeepTech 云云评价。

刘冰以为,这场宣布会没有供应迥殊的新学问、没有展现全新手艺,因而马斯克也算不上言过实在。“他们有钱,可以在各方面有投入,将来会做好。” 刘冰的研讨方向是植入式脑机接口和盘算神经科学。

而处置脑机接口研讨的柔灵科技公司创始人孙瑜则以为,马斯克所展现的,是把一项既有的手艺给产品化,让它跟消费者、跟平常的受众之间贴得更近,“让它变得更像是我可以用的东西,让它有点人性化,而不是冷冰冰的一个机器,或许是冷冰冰的一个电极。”

运用:离我们是远照样近

来自中国科学院深圳先进手艺研讨院 - 深港脑科学立异研讨院李骁健博士引见说,新近美国国防部赞助的一个项目提出了 “脑控机器臂” 的需求,希冀以脑机连系的手腕协助战役中那些 “缺胳膊少腿” 的伤兵。借助于脑机接口和机器臂,让他们能完成生活自理。正因云云,脑控机器臂迄今依然是一个研讨热门,人人以为商用前景比较好。

然后才延伸到相似癫痫这类难一些的疾病。“早期做的这类电极要扎得比较深,是一根细细的棍子,戳进大脑深处(DBS,即深度脑刺激疗法)。”

身为教授级高工的李骁健博士对这项手艺有着本身的明白,“马斯克展现的这类电极不会扎得这么深,而就是刺在大脑皮层上,它最直接的用处,就是运动掌握。所以我以为,下次他再演示,也就只能演示病人掌握机器手来抓东西吃。”

图 | 2012 年初次人控机器臂进食(泉源:Brown University)

实在在此之前,已有贸易公司尝试在瞽者的视觉皮层做电极植入,希冀让瞽者取得视觉感到,如今的愿望是可以让瞽者看到一些亮光,还远不能跟人的实在视觉比拟较。 

至于马斯克所论述的这项手艺的其他一系列运用,则都要牵扯到机器与大脑之间的解码与互动。

关于此次马斯克所展现的关于脑电波所发指令的解码,北师大珠海校区认知神经工效研讨中心的李征研讨员给 DeepTech 做相识读:“假如不斟酌精度的话,关于脑电波的解码09 年就有人做了,而且刚好是我之前试验室的一个师兄做的。我看了马斯克他们谁人视频,一些变量确实精度是挺高的,不过他们挑选的这部分解码比较轻易,假如你用智慧一点的机器,就可以非常好地解码、展望曲线。”

李征曾经在美国杜克大学神经生物学系做博士后,其导师 Miguel A. L. Nicolelis 与 Neuralink 团结创始人 Max Hodak 同期在同一个试验室事变。

来自密歇根大学医学院麻醉系的黄梓芮博士也示意了一样看法:如今的芯片植入重要针对运动皮层,而运动皮层信号的解码手艺早已完成,不是难点,平常算法或机器进修都可以搞定。

“相反,假如此次宣布会触及解码人类言语,决议计划或认识内容,那末肯定须要神经解码的手艺提高,愿望 Neuralink 的更高版本可以完成。历久来看,我以为针对 Neuralink 所取得的数据,须要连系神经科学和机器进修两方面的学问。从 Neuralink 团队的职员设置上也可以看出,除了研讨机器人、机器进修算法的,另有研讨神经科学背景的。毕竟 Neuralink 与人脑打交道,缺乏神经科学的学问,机器进修也也许会走弯路。”

李征以为,马斯克关于这个项目的诸多优美想象,如今的限定不是硬件,而是神经科学学问。“我们对一些疾病相识还不够深,所以纵然他们本日已做好了植入体系的硬件、软件和 FDA 的允许,照样不能处理上面列出的大部分问题——也许能处理一两个,其他的都要等着神经科学或许其他方面的研讨到位才做到。能处理的只要一两个,瘫痪者的光标掌握确实如今能做;其次是人工视觉或许人工听觉,可以做开端体系。”

现阶段的中风患者也有脑机接口的尝试,但其装备痴肥庞杂,装配调试耗时耗力,纵然采纳头盔式的装配,也须要举行各方面的调试,而假如完成大脑植入装配,既可以完成高保真的信号传输,也能便利操控。在美国多年处置病愈研讨的林方博士以为,脑机接口的实际意义在于作为辅助东西,协助那些有言语停滞或许运动停滞的人完成一般的器官功用。

林方博士引见,Neuralink 如今能处理与行动有关的信号解码,但与人的头脑认识另有很大间隔。比如中风患者的肢体运动受限,许多情况下并非由于他们损失了肌肉的气力,而是神经体系对肌肉尤其是枢纽部位肌肉的掌握遭到毁伤,比如原动肌和拮抗肌之间互相谐和、互相限制的精巧掌握机制,就常常被中风形成的脑组织毁伤所损坏。

假如 Neuralink 的体系可以像马斯克展现的那样正确地展望运动中枢纽的角度,那末就可以依据我们对运动掌握的明白来组织原动肌的压缩和拮抗肌的掌握性放松的程序,并给出响应的指令来完成对相干肌肉群的操控,杀青肢体运动的目的。所以从前景来看,这就有也许给中风患者的病愈带来协助。

同时,假如相似的要领用于指导性的练习,就相当于有一个智能的东西协助患者重新进修怎样运用中风今后新的身材,就像小孩子刚开始进修走路、用手等行动的情况。

无线传输的意味

林方博士评价,Neuralink 的体系完成了微型化,没有现有装备的累坠,但还须要完成解码信号的无线传输。只是相干于有线传输,无线传输须要处理电池能耗问题和解码信号的高保真问题。电池的问题也许经由过程无线充电来处理,不然历久而言就须要重复拆开、装配植入大脑的装配。

客岁 Neuralink 在宣布会上演示的照样有线传输。

黄梓芮则示意,“基于我对宣布会内容的明白,这个传输手艺已完成。如今的重要应战也许在于无线传输的间隔限定(3-10 米),有用频段局限和数据的质量。我以为这些都邑在手艺的发展中逐步优化,不是太难的问题。”

而李征则对此次展现的无线传输手艺赞同有加。“我印象最深的就是植入的电极有无线的功用,这是任何今后同类手艺必需要有的一个功用。他们之前是靠一个 USB 连线来传数据,如今有无线功用,那就意味着这个电器是完全的,为做人类试验奠基了基本。”

李征说,作为植入性的医疗东西,无线手艺已有 10 多年的汗青了。之前那些植入心脏起搏器,或许是深度脑刺激的装备都邑有无线传输,然则宽带没有那末大,传的数据不是许多,而且他们不能无线充电。Neuralink 的无线就又传电能,又传大批数据,是电子设计的一个愿望。“只管从基本手艺上这也不是他们的打破,但他们做的是比较成熟牢靠的一个体系,这个是一个大的医疗东西公司才做到的事,不是一个小的学术研讨团队能做获得的事变。”

1024 个通道:是多照样少? 

马斯克此次所展现的芯片有 1024 个通道,跟上一版本的 3072 个通道比拟,数据减少了,这是不是意味着也就响应减少了从脑部读取的数据量?

图 | Link V0.9 芯片参数(泉源:Neuralink 宣布会)

“1024 个通道可以明白为 1024 个神经信号收集点。与 3072 个通道比拟,虽然收集点少了,但在给定的脑区和局限内(2x1 厘米局限的运动皮层),收集到的有用数据未必遭到影响。”

黄梓芮用一个比如来申明这个问题:用摄像头监测某大楼进口的职员收支,普清和高清的摄像头不会对你的监测效果形成实质影响。但假如想拍摄到人来人往的脸部信息和行动细节,也许须要高速 / 高清的摄像头。

因而,详细参数依赖于你想猎取的信息是什么(一个人的涌现与否,照样一个人的详细脸色)。在尽也许使芯片小(如今是硬币大小),同时保证收集到的信息量足够多的前提下,1024 个通道多是个较为优化的参数。

假如视角投向这个手艺的将来,固然通道数越多越好,纪录到的局限越普遍越好。不仅仅限于大脑运动区的 2x1 厘米局限,还可以运用多芯片纪录听觉区、视觉区、丘脑、岛叶、前额叶脑区等等。

李骁健以为,数据并非采得越多越好,“数据太密,也许属于过采样。从一块地区能有用提取的信息量就这么多,采得再多数据也没用。”

手艺可以反作用于科学

本次宣布会的另一亮点,就是操纵脑机接口的装备价钱大幅贬价,造价从万万美圆级别,降到了 50 万美圆,那末 Neuralink 的体系会不会对科学家的研讨有协助?毕竟,这类本钱的下降可以让科学家直接读取大脑信号变得更近于实际。

“硬核科技加低本钱是很厉害的贸易战略,科研事变者也能从中获得福利,尤其是科研与临床紧密连系的范畴。”黄梓芮举例说,有些中风患者会涌现认识停滞,成为植物人;但植物人的误诊率很高,一些行动上完全符合植物人诊断规范的患者,仍也许具有健全的脑功用。虽然 Neuralink 体系还在较为早期的阶段,但它有愿望成为诊断和评价人类高等认知功用的医疗装备,以至可以运用到精神疾病范畴(如烦闷症,精神分裂等)。

而李征则从另一个角度对待这个问题。

“大脑是一个很庞杂的体系,我们如今只是比较开端地探索它也许的一些构造。从宏观层面看这一大块地区的脑细胞是做什么的、从微观层面看这个细胞的机制也许怎样,这个我们都做的还挺好。然则在中心层面,这一群神经元它在做什么,或许这几个组织的交互作用是什么,这些研讨就做得没那末好,由于做这些须要更好的东西。Neuralink 就可以供应一个很好的东西,来视察这个条理的运动。”

李征说,Neuralink 实际上供应了一个平台,这个平台搭好今后,可以处理林林总总的疾病,接下来是增进神经科学和医疗的提高和运用,再背面也许另有更远的主意。


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