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大脑如何连接机器丨混乱档案室

生死去来,棚头傀儡,一线断时,落落磊磊。

                                                  ——世阿弥

文|树新蜂

1982年,科幻小说作家威廉·吉布森(William Gibson)在其小说《神经漫游者》(Neuromancer)中将人与工具的关系推演到了前所未有的境界。具体表现为,通过人脑与机器的神经链接,人们可以由此进入一个被称为赛博空间(cybersapce)的虚拟世界,为不同的利益集团提供信息网络技术上的服务来谋生,包括但不限于防卫、进攻、偷窃、伪造数据(听起来似乎很耳熟)。1996年上映的《攻壳机动队》(Ghost in the Shell)及千禧年上映的《黑客帝国》(The Matrix)皆由此演化而来。

其中神经链接的桥段被人民群众戏称为「脑后插管」。而在科学界,关于脑机神经连接的研究也一直是广大Geek们所心驰神往的项目,但在信息技术和材料技术得到爆炸性突破之前,一直停留在理论假想阶段。在进入21世纪后,各种脑机结合的尝试才有了可能性。例如以视觉诱发电位VEP(visual evoked potential),也就是捕捉大脑活动特征峰信号为基础发展的脑机交互。

2019年7月17日,Elon Musk公布了一项新的关于脑机接口的研究成果并表示有望将其商业化。

       

Elon Musk和他的Neuralink

Musk的团队选择了侵入式的连接交互技术(BIC, Brain-Computer Interface):即向大脑内植入神经芯片和传感器等设备。

       

Neuralink的植入系统,包含芯片、薄膜和线

和其他研究团队的产品比起来,Musk的植入线采用了更加先进的技术,使得单线直径保持在4~6μm。相较于以往的30μm直径的单线,这有效降低了其对人脑可能造成的影响。同时,这套系统在96根「线」上分布着3072个电极作为信息采集单元,相较之BrainGate的128个电极,可传输更多的数据。

       

1.插入器用线程接近大脑代理。其中(i)为针和插管  (ii)为已经插入的线程。  2.插入器触及大脑代理表面  3.针穿透组织代理,将线推进到所需的深度,其中 (iii)为插入线程。4.插入器拉开,将线留在组织代理中。其中(iv)为插入线程。

Musk团队同时还研发了一台嵌入BIC用的机器——一台专用的神经外科手术级机器人。它能够在人的大脑中植入线时避开血管,避免可能引发的炎症和不良反应。上文提及,前端连接大脑皮层的部分实际上是一个采集点列阵,而且需要将其植入或者更确切的说「缝」进大脑,就好似缝纫机一般的运作。为了确保点位精确以及非常小的位移偏差,人手并不足以胜任这项工作,而只能由「高吞吐,晶圆级别的微生产工艺」的机器人来实现。

       

与Elon Musk的Neuralink初创公司有关的研究人员提出了一种类似缝纫机的系统,用于植入柔性电极,以建立大脑和计算机之间的通信链路。

       

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