从马斯克的黑魔法畅想听力语言障碍的终极解决方案

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脑机接口系统///

引言

从创办特斯拉开始,马斯克(Elon Musk)就像一个魔法师,将原本只会存在于科幻电影中的产品,一件件地带到了现实世界。从SpaceX的可回收运载火箭,到Boring的超高速轨道交通,无不挑战着人们想象力的边界。

这次上头条的是马斯克的Neuralink公司,所带来的是一款划时代的脑机接口系统,可通过微创手术将芯片和电极从头部后侧进行植入,最终实现人脑与计算机之间的快速数据读写操作,将人的大脑与机器相连这个人机之间的链接,不但可以提升大脑的算力及存储空间,甚至可以改变我们感知与认知这个世界的基本方式。

听觉和语言的意义

如果将每个人比作一台电脑,那么在语言出现之前,人与人之间是相对隔离的,就像电脑不能联网,数据很难从一台电脑传递给另一台电脑。在语言诞生之后,大脑之间出现了“网络“,通过交流可以将自己的想法分享给周围的人,而语言从简单到复杂的发展过程,就是“网络”的速度由慢到快的升级过程。

回到人这台电脑本身,大脑无疑扮演了CPU的角色,无时无刻不在处理着数据,即使睡着了也没有停歇。脑中的数据,则主要来自我们感知系统的采集。简单来说,就是我们眼睛看到的、耳朵听到的、鼻子闻到的一切信息,都被实时地通过外周神经系统向大脑进行输送。当然这不是无差别的输送,我们的感知系统本身也会对信息进行一些过滤和预处理,以提升整套系统的工作表现。在大脑获取足够的数据之后,我们的身体就会根据运算结果,产生相应的反馈,反馈的形式可以是肢体上的变化,也可以是语言上的沟通。因此在日常生活中,“说话“便当仁不让地成为了我们最为主要的信息输出手段。

//听觉和语言的意义

当人在听觉功能上产生了障碍,也就意味着一条从外界采集信息的通道被关闭了。虽说人从环境中获取信息的主要途径是视觉,但听觉和语言的组合,依然扮演着大脑与大脑之间的“最短路径“的角色。试想,如果听不到对方讲话,那么理解对方的想法自然就变成了一件很困难的事情。想了解其中的难度,可以参考综艺节目和晚会上经常出现的一人比划一人猜的游戏,就很直观了。

因此,听觉和语言方面的障碍,相当于阻断了人与人之间、大脑与大脑之间相连的那座桥,如果要进行交流,就需要绕很远的路。这种沟通效率的降低,无论是对孩子的学业,还是成年人的社交及事业发展,都是很不利的。现代科技的进步给了我们一些解决方案,比如助听器和人工耳蜗可以解决大部分听力障碍方面的问题,种类繁多的文字录入及显示设备也为语言障碍患者提供了些许便利,但这些终究还是无法从根本上解决沟通效率的问题。

人工耳蜗

脑机接口与终极畅想

我们题目中所谓的人类听力和语言障碍的终极解决方案,或许可以从Neuralink公司最新公开的技术中来寻找答案。

脑机接口技术,从本质上讲,是增加了一种对大脑信息进行读写的新途径。威廉-吉布森(William Gibson)在1984年的科幻小说《神经漫游者》(Neuromancer)中,提出了一个他称之为“微软”(microsoft)的概念,即将一个微小的盒式磁带直接与大脑相连,为人们提供即时的知识服务。

目前脑机接口技术主要面临的挑战在于,如果采用无创的方式,那么数据读写的准确性和效率都会大打折扣。若采取有创的技术,则要在大脑中植入电极和芯片,系统的安全性和可靠性难以保证。这次,从Neuralink团队公开的信息中来看,他们想要解决的,就是电极植入时的安全性、整个系统的稳定性,以及脑部信息大量读写的问题。马斯克与他的团队所提出的解决方案,是一种直径不到头发丝三分之一的柔性微电极阵列,一种可清理与放大脑部神经信号的定制芯片,以及一款可对电极进行精确植入的手术机器人。或许在不远的将来,这些技术会让脑机接口的植入看起来就像种头发那样简单、方便。

“缝纫机”与“线”


植入电极和发丝相比

虽说实际的产品还尚未经过人体临床实验,商业落地更是遥遥无期,但这无疑是人类向着终极理想迈出的坚实一步。假如马斯克的童话再一次成真,微创稳定的脑机接口技术得到了应用,我们便可以实时读取出大脑中想要表达的内容,再通过语音合成等方式播放出来,就完全可以达到常人的表达效果。同样的,别人说的话,环境中的声音,也可以通过植入的微电极,直接写入大脑皮层,听觉上的障碍也就不复存在了。

可能有一天,当脑机接口的信息传输效率超越了人类原有的沟通方式,它或许将成为如今智能手机这样的标配, 甚至人与人之间的沟通也都会通过脑机接口来完成。不过,这个场景显然是不那么浪漫的:仰头不知天籁,四顾难觅余音,远眺不闻黄莺出谷,俯身不见沉鱼出听,只剩一个个电脉冲刺激着神经元,将这一切原封不动地印刻在你的大脑皮层上。

“缝纫机”在植入电极

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