新智元|先与AI共生:马斯克的「超人」计划能成功吗?,欲驾驭AI( 二 )


困难所在真要对每个脑神经元都建立起“微观层面的电极-神经元接口” , 不仅要考虑到脑中庞大的神经元数量(800亿以上) , 还要考虑当前的技术极限——仅能在脑内安置几百个电极 , 每个电极一次最多同时测量大约五百个神经元 。 这样算下来 , 要想同时测量800亿个神经元是不可能的 。 所以 , 能同时记录的神经元数(马斯克称之为“带宽”)就成了全脑接口的瓶颈 。
Neuralink计划遇到的第二个困难是如何把电极植入脑内 。 目前所有无创记录脑活动的技术 , 要么空间分辨率方面很差 , 远远达不到记录单个神经元活动的层次 , 要么时间分辨率极差 , 不能实时记录变化迅速的脑活动(图2) 。
不用说单神经元记录 , 即使是少量神经元记录 , 目前的技术都需要带有创伤性的开颅手术 , 而这只有当病人面临生命危险时才可能接受 。 但是Neuralink的长远目标是人机融合 , 这就要求健康人也接受开颅手术 。
如此一来 , 安全问题就成了一大障碍 。 另外 , 颅内植入手术价格昂贵 , 而且只有技术高超的神经外科专家才能做 , 故而难于普及 。 按照马斯克的设想 , 这种技术应该和激光矫正近视眼一样方便才行 。
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脑活动记录主要技术的时间分辨率和空间分辨率 。 丨来源:https://www.researchgate.net/figure/The-various-neural-recording-and-imaging-techniques-comparing-their-temporal-and-spatial_fig2_322549090byFaheemErshad
即使克服了上述两大瓶颈 , Neuralink也还面临着其他严重阻碍:脑机之间的交流应该是无线的;植入物需要具有良好的生物相容性 , 不引起排异反应 , 而且能在脑内环境长期使用;如何在有限的颅内空间安置大量电极;如何实时处理海量数据并由此获取有用信息 。 [4]
近期目标按照马斯克创办公司的一贯策略 , Neuralink的近期目标定位于开发医用可植入的脑机接口 , 既可以在当前取得实际应用 , 又能为长期目标做技术准备和筹措资金 。
这类装置可以应用在癫痫患者 , 癫痫发作前给出预警 , 提醒病人及时服药 。 或者帮助四肢瘫痪的病人利用脑信号控制机器手或计算机屏幕光标 。 Neuralink计划在2023年左右将这样的设备推向市场 。
马斯克的时间表
2020年底前:把脑机接口植入人脑 , 首先用在四肢瘫痪的病人身上 。
8-10年内:有可能把脑机接口设备植入正常人脑中 , 虽然这在''很大程度上取决于监管部门的批准时间 , 以及我们的设备在残疾人身上的工作情况'' 。
10年内:希望能在健康人之间实现“传心”(telepathy) , 即都植有脑机接口的两个人可以用脑信号直接沟通 。
25年内:有望开发出全脑接口 , 即一个人所有的神经元都将能和人工智能的载体联结在一起 , 并把人工智能当做自己脑力活动的扩展 。 另外 , 拥有全脑接口的健康人的脑构成了彼此可以直接交流的巨脑 , 这样的巨脑会产生出怎样的新现象 , 我们现在还无法想象 。
已有成就马斯克和Neuralink在2019年8月初发表的论文中 , 介绍了他们迄今为止所取得的三大主要成就:
柔性的多''丝''电极阵列
这种丝非常细而柔软 , 宽度大概只有4-6μm , 内含金电极覆以多聚体绝缘层 , 每个电极都在丝外伸出一小片以接收信号 , 这些小片沿丝排列成一串 。 与目前脑机接口通常所用的电极相比 , 这种电极非常柔软 , 能随脑的微小活动而活动 , 因此对脑造成的损伤较小 。 同时 , 与目前一般所用的多电极阵列中的电极数相比 , 多''丝''电极阵列的电极数提高了一个数量级 , 每个阵列的96股丝中多达3072个电极 。
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