2020-08-30

2020年的非科幻大片——钢铁侠和三只小猪

各位朋友可以想想一下,如果拍一部《钢铁侠和三只小猪》的科幻电影会不会大卖?这里面能够想象的要素有科幻、有动作、有魔幻、有生活情趣、有戏剧突出、有童趣,还有些荒诞------如果钢铁侠的大脑和三只小猪连在一起?是不是会出现一个新的漫威形象——钢铁猪?


不过往往现实比电影更科幻,就在两天前,现实版的《钢铁侠和三只小猪》上演了,那就是特斯拉的创始人Elon Musk28日在线直播展示了大脑被植入脑机接口设备的小猪,其脑部活动信号可以被实时读取。这意味着向利用这类植入设备治疗记忆力衰退、颈脊髓损伤等人类疾病又迈进一步。

而钢铁侠电影的原型正是Elon Musk,这场15 万人在线观看的直播中,Elon Musk发布了传说中的Neuralink脑机交互设备,并向大家展示了三只植入脑机芯片的小猪:

演示现场展示了3只实验小猪:一只在两个月前被植入了脑机接口设备,一只未植入任何设备,还有一只曾植入过脑机接口设备、后被取出。当植入了设备的小猪的口鼻碰触到物体时,脑机接口设备会获取神经元发射的信号,在显示屏上呈现点状图像并发出声音,这显示它的大脑信号可实时被采集。而植入设备后又取出的小猪表现得非常健康,与普通小猪并无差异。

一只小猪正佩戴着植入的脑机接口设备,工作人员给它喂了很多零食,然后被进入了一个小黑屋,几分钟后,这只小猪活蹦乱跳地跑了出来。

同时,一边的显示器显示,这只猪的脑电波快速地波动,并且响起了叮叮咚咚的声音。Elon Musk说,这证明这只小猪很快乐。


自从去年Neuralink系统首次对外露出以来,我们对脑机接口有了初步的认识:通过手术机器人,向大脑植入不到头发1/10细的细线,然后通过细线传输脑电波信息,实现大脑与外界的人机交互。

今天,Elon Musk带来了更加确切的结论:“根据医学研究最新进展,脑电波数据是可以受到控制的。目前Neuralink通过收集超过15万人的数据,证明在大脑中植入芯片是可行的。”

马斯克表示,“神经连接”公司已于今年7月获得美国食品和药物管理局的“突破性设备”认定,目前正在筹备进行首次人体植入实验,但尚待获批以及通过进一步安全测试。

据介绍,该设备的首批人体临床试验将针对因颈脊髓损伤导致的截瘫或四肢瘫痪人群,计划招募少量此类群体来测试脑机接口设备的有效性和安全性。

马斯克表示,随着时间流逝,几乎每个人都会出现某些神经系统问题,包括记忆力减退、焦虑、脑部损伤等,因此希望这种脑机接口设备未来能用于应对这些问题。

在此次发布会上,Neuralink推出了最新的可穿戴设备LINK V0.9。该设备配备1024个频道,能够感应温度和气压,读取脑电波、脉搏等信号,支持远程数据无线传输。

在尺寸方面,这款设备直径 23mm,宽度 8mm,可置于颅顶位置,开颅部分为一个硬币大小。

接下来,Elon Musk展示了用于收集使用者数据的手术机器人。

Elon Musk表示,手术机器人能够发射脉冲,完成开颅、植入感受器、黏合等所有步骤,整个过程都是全自动的。机器人可以对大脑进行图像识别,避免对大脑的潜在伤害,尤其是对神经元的伤害。

他强调,这款机器人是真实有效的,并不是虚拟的。

有了植入设备和手术机器人,植入便是时间问题。此前,Elon Musk曾在去年的发布会上,称将在2020 年第二季度完成人体实验,但最终在三只小猪身上完成了实验。

 “神经元就像线路,你需要某种电子产品来解决电子问题”,在猪身上进行试验后,Elon Musk进一步称,这项技术在解决脑损伤和其他疾病方面具有非常大的潜力。按此前的目标,Neuralink 将来能解决视障、听障、阿尔茨海默症、帕金森氏症等与脑部损伤密切相关的疾病,让患者重获对世界的感知。

针对脑损伤病人,或许未来可以通过阅读、翻译病人的脑电波,帮助他们恢复肢体功能,还可能通过Neuralink打游戏。

最后,Elon Musk表示,Neuralink正在招募材料、电力、医学、化学、兽医、软件、可穿戴设备等背景的人才,Neuralink目前有100多号员工,希望最终的规模达到1万。

我们正好借此机会认识一下超前的Neuralink公司和神秘的脑机接口。

脑机接口(brain-computer interface)是指创建在人类或动物脑与外部设备间的直接连接通路。被脑机接口串联的人脑能够与外部设备之间互相传送信号,交换信息。

可以预料,当这一技术发展到一定程度,人们就能够通过“外挂”外部设备的方式,来提高生物体脑部的运算能力。

由马斯克和其他八名创办者联合创办的Neuralink公司,总部位于旧金山,一直与加州大学戴维斯分校合作开展研究,并负责研发植入式脑机接口技术。

而且Neuralink想做的,就是研发出一个足够强大的脑机接口,治愈人类的脑部疾病,并赋予人脑更强大的功能。

Neuralink的团队吸纳了多名业界知名科学家。比如加州大学旧金山分校生理学教授菲利普·萨佩斯,波士顿大学生物学教授蒂莫西·加德纳等。

事实上,Neuralink的脑机接口技术通过在大脑中钻小孔和插入避开血管的线状电极来实现运作,这正如特斯拉推进5级完全自主驾驶一样,超前的技术如何落地,将取决于监管部门的批准。可想而知,脑机接口技术相关设备获得美国食品和药物管理局的批准,将会“相当困难”。

脑机接口的三种方式

能够与我们的头脑直接或者间接相连的外部设备,其实早已存在。最为人所知的例子就是脑电图(EEG)了。目前,人们依据脑机接口与大脑的联系紧密程度,将脑机接口分为三类:

侵入式脑机接口:机器直接插入大脑灰质。这类脑机接口能够获得高质量的神经信号,但与此同时也带来严重的免疫排斥。

目前,这种设备主要被用作治疗疾病。科学家利用侵入式脑机接口重建病人的特殊感觉,恢复瘫痪病人的运动功能。

历史上主要的成功案例来自一名叫做威廉·多贝尔的科学家。1978年,多贝尔在一名盲人的脑内植入了68个电极组成的阵列,这一尝试使得盲人产生了光幻视(又称眼内闪光,是视网膜受到刺激时产生的感觉)。2002年,接受新一代系统治疗的患者恢复了视力,甚至可以在研究中心附近驾车慢速前行。

部分侵入式脑机接口:即那些植入颅腔但位于灰质之外的脑机接口。这其中最典型的例子是“皮层脑电图”(ECoG),是将与常规脑电图相似的电极直接植入大脑皮层。

华盛顿大学的科学家曾利用这个技术让一名少年病人靠脑电波玩《太空侵略者》。但研究者同时指出,利用基于皮层的脑电图实现超过一维的运动很困难。

非侵入式脑机接口:指那些不需植入脑部即可发挥作用的脑机接口。脑电图就是其中最典型的应用。

目前,非侵入式脑机接口主要用于收集人类脑部活动数据进行研究,反向利用这些脑机接口作用于人脑进行治疗案例并不多。

德国图宾根大学的科学家,在1990年代曾利用脑电图对瘫痪患者进行治疗,但受限于脑电图易受噪音干扰以及难学习的特性,这一技术最终并未在治疗领域走得更远。

事实上,随着研究的进步,脑机接口技术已经不再陌生了,并不再是科幻电影才能实现的,已经是一门重要的前沿科技,其未来的实际应用方向也逐渐清晰。


应用前景: 读取-植入-传递-永生

帮助残障人士,是Neuralink的短期目标。未来,进军医疗领域,很有可能利用脑机接口来对抗癫痫、重度抑郁、自闭症、阿尔兹海默症、帕金森综合症等目前难解的神经疾病。

今年7月,推特用户Pranay Pathole在推特上问马斯克:“Neuralink能用来改善大脑中导致成瘾或抑郁的部分吗? ”

马斯克回答:“当然。这既伟大,又可怕。”

上个月,马斯克还在推特上透露,Neuralink能够实现直接通过芯片听音乐的功能,它意味着脑机接口技术将能够绕过耳朵,不需要耳机等设备,通过耳蜗神经将音乐直接送达大脑。

同时,提升人类的学习速率,也是Neuralink的功效之一。就好像黑客帝国当中,插到一个机器上,就可以学习如何开直升机。

有观众问:“我能通过脑机接口召集我的特斯拉吗?”“当然可以!”“这个可以用来打游戏吗?”“百分之百可以!可以玩星球大战。”“可以存储或替换记忆吗?”“记忆可以上传,存储在设备中,或者下载到一个新的人体或者机器人上。”

Neuralink曾表示,脑机接口技术将会在5年内让人们不必使用语言,直接通过大脑交流,实现真正传说中的心灵感应!

其实,不仅是Elon Musk,在美国硅谷,在中国高校内,对脑机的研究已由来已久,一系列创业公司也相继涌现,脑机互联已被认为可能完全颠覆键盘鼠标的模式,成为下一代人机交互方式。

不过让国人应该感到自豪的是,其实中国在脑机接口上面并不输给其他国家,百度,今年1月16日,一位高位截瘫病人在浙江大学医学院附属第二医院一间病房内,通过“意念”控制成功喝了可乐。实际上,这次临床实验是中国首次通过对一位高位截瘫志愿者脑内植入Utah阵列电极,从而意念控制机械手臂的三维运动完成进食、饮水和握手等一系列上肢重要功能运动。这一次研究的成功,也标志着我国脑机接口技术在临床转化应用研究中已跻身国际先进行列。

另外大家也可以搜索一下2016年,撒贝宁主持的《挑战不可能》里面一只大白鼠,身背芯片,脑子里植入电极,在人类脑电波的远程操控下,灵巧地在复杂的迷宫中左突右进、钻洞过桥,飞奔过“沙漠”,顺利到达终点。

这不是科幻电影,而是2016年12月19日晚央视综合频道《挑战不可能》节目播出的真实一幕。浙江大学求是高等研究院团队凭借脑机接口技术,和明星大白鼠“小飞侠”一道,完成了“不可能的挑战”,震惊评委和全场观众。

好了,《钢铁侠与三只小猪》的电影刚刚开幕就吸引力全球观众的瞩目,得创造多少的商业价值啊,呵呵。所以我们还得言归正传,好好学习一下数字营销,因为,数字科技时代,类似的奇迹将出现在我们身边的各个领域中,改变的不仅仅是我们的认知,生活、学习、思维习惯、商业模式都将会受到影响,再不学习就来不及喽。

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