本文來自微信公眾號(hào)：果殼（ID：Guokr42），作者：栗子

這是一只9歲的獼猴，在玩它最喜歡的乒乓球游戲。

圖丨Neuralink

屏幕左邊是電腦控制的球拍，右邊是猴子自己控制的。一邊嗦著香蕉果昔一邊游玩，十分悠然。沒有手柄，沒有鼠標(biāo)鍵盤，完全不需要?jiǎng)邮植僮鳌?/p>

假如覺得球速太慢沒有挑戰(zhàn)，加快之后它的走位依然流暢，幾乎不見一絲為難。

那么，不用動(dòng)手的猴子，是靠什么操控球拍？

意念。科學(xué)家在猴子的大腦里植入了芯片，來捕捉它大腦活動(dòng)的信號(hào)，再讓電腦把信號(hào)翻譯成游戲里的動(dòng)作。如此一來，猴子動(dòng)動(dòng)腦便可以打游戲了。

這就是伊隆·馬斯克的腦機(jī)接口公司Neuralink發(fā)表的新成就。從目前放出的影像來看，翻譯的準(zhǔn)確度肉眼可見。

團(tuán)隊(duì)希望有一天，肢體活動(dòng)不便的人類，可以依靠大腦來操控電腦、使用手機(jī)。

沒有手柄，也能腦補(bǔ)？

視頻拍攝的6周之前，科學(xué)家們把硬幣大小的兩枚芯片放進(jìn)了猴子大腦的運(yùn)動(dòng)皮層，左腦一枚右腦一枚。然后，游戲訓(xùn)練開始了。

起初，猴子是有手柄的。當(dāng)屏幕上的某個(gè)區(qū)域變成橘黃色的時(shí)候，它需要操縱手柄，把一個(gè)白點(diǎn)移動(dòng)到橘黃色的區(qū)域里。

圖丨Neuralink

科學(xué)家想讓猴子通過游戲，學(xué)會(huì)和機(jī)器互動(dòng)。所以，每當(dāng)它成功把白點(diǎn)移到目標(biāo)區(qū)域，就有香蕉果昔從它面前的金屬吸管里涌出，作為獎(jiǎng)勵(lì)。

與此同時(shí)，猴子大腦里的芯片也在工作。芯片每一只芯片有1024個(gè)電極，能夠捕捉大腦里的電信號(hào)，用電壓的數(shù)值來表示。腦活動(dòng)只要被數(shù)字化，就是計(jì)算機(jī)可以處理的信息了。

數(shù)字化的信號(hào)丨Neuralink

猴子朝不同方向搖手柄的時(shí)候，動(dòng)作不同，活躍的神經(jīng)元有所不同，芯片捕捉到的電信號(hào)也就有所不同。設(shè)備追蹤的神經(jīng)元，有上千個(gè)之多。

將手柄的每一次操作，和當(dāng)時(shí)的腦電信號(hào)對(duì)應(yīng)起來，用計(jì)算機(jī)分析一頓便可得知，每種電信號(hào)在傳達(dá)怎樣的操作指令。一套翻譯規(guī)則就這樣形成了。

訓(xùn)練一段時(shí)間之后，就算科學(xué)家把手柄拿走，猴子看到同樣的游戲，大腦里還會(huì)出現(xiàn)相似的活動(dòng)。所以，只要把芯片捕捉到的信號(hào)，用翻譯規(guī)則翻成操作指令，猴子依然可以照常游玩。

換成乒乓球游戲，也是同樣的道理。手柄不在猴子眼前，卻刻在它的腦海里。

圖丨Neuralink

每次開始意念游戲之前，只要先開啟有手柄模式，花幾分鐘校準(zhǔn)一下翻譯規(guī)則，猴子就可以改用大腦順滑操控了。

至于芯片里的數(shù)據(jù)是怎樣傳輸出來的——藍(lán)牙連接，全程無線。

肢體障礙者的未來？

猴子依靠腦電信號(hào)操控屏幕上光標(biāo)的移動(dòng)，整個(gè)過程流暢自如。這可能表示，計(jì)算機(jī)將腦電信號(hào)翻譯成指令的準(zhǔn)確度有一定保障，也讓許多人感受到了腦機(jī)接口的潛力。

畢竟，科學(xué)家們的目標(biāo)，是讓肢體有障礙的人類僅靠大腦活動(dòng)也能操控電子設(shè)備。信號(hào)翻譯越準(zhǔn)確，才越有應(yīng)用的空間。

肢體障礙者可能沒有辦法利用手柄來校準(zhǔn)系統(tǒng)。團(tuán)隊(duì)說，這樣的話就需要在腦海里想象用手移動(dòng)物體的動(dòng)作，再用對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)來校準(zhǔn)。

而除了服務(wù)肢體障礙者，馬斯克還希望拓展腦機(jī)接口的娛樂功能，比如讓大腦和家里的電器聯(lián)網(wǎng)，用意念操控各式各樣的業(yè)余活動(dòng)，甚至為此寫入一些原本沒有的記憶。

不過在這個(gè)夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)之前，至少需要把技術(shù)成本控制在普通人能接受的范圍才行。

當(dāng)然，技術(shù)最終能否投入使用，不止取決于操縱的準(zhǔn)確度，也不止取決于應(yīng)用場(chǎng)景有多廣闊——安全，才是第一位的。

這次視頻展示的猴子腦機(jī)接口，要通過開顱手術(shù)才能植入芯片。而外來物質(zhì)侵入大腦，可能引發(fā)免疫反應(yīng)和愈傷組織（就是疤痕）。這是侵入式腦機(jī)接口的主要缺點(diǎn)，也是業(yè)界長(zhǎng)期存在的一種擔(dān)憂。

去年8月，馬斯克在一場(chǎng)直播發(fā)布會(huì)上，展示過一只安裝了腦機(jī)接口的小豬。當(dāng)時(shí)，它接受移植已有兩個(gè)月，看上去活蹦亂跳。小豬的腦電信號(hào)展現(xiàn)在屏幕上，當(dāng)它被人類摸了鼻子，便有相應(yīng)的神經(jīng)元興奮起來。

圖丨Neuralink

活躍的猴子和小豬出現(xiàn)在直播當(dāng)中，仿佛也是在替團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，植入設(shè)備不會(huì)對(duì)大腦造成長(zhǎng)期損害。除此之外，馬斯克也提到過，Neuralink已經(jīng)獲得FDA的許可，也就是說團(tuán)隊(duì)可以在人體上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了。

手術(shù)的大致流程是，取下一小塊頭骨，植入電極和電線，再用設(shè)備的其他部分填補(bǔ)頭骨的空缺。馬斯克說，在處理得當(dāng)?shù)那闆r下，手術(shù)過程不會(huì)出血，術(shù)后頭部也只會(huì)留下一塊小疤痕。

Neuralink開發(fā)的腦機(jī)接口手術(shù)機(jī) | techchurch

如果現(xiàn)在給你一個(gè)參加腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，你會(huì)選擇參加嗎？

參考文獻(xiàn)

[1] Neuralink: Monkey MindPong. https://neuralink.com/blog/ 

[2] Wetsman, N. (2020, August 29). Elon Musk trots out pigs in demo of Neuralink brain implants. The Verge. https://www.theverge.com/2020/8/28/21406143/elon-musk-neuralink-ai-pigs-demo-brain-computer-interface

本文來自微信公眾號(hào)：果殼（ID：Guokr42），作者：栗子