聲明：本文來自于微信公眾號 CSDN(ID：CSDNnews) ，作者：馬超，授權轉載發布。
在北京時間的 8 月 29 日凌晨，鋼鐵俠埃隆·馬斯克投資 1 億多美元的腦機接口初創公司公司Neuralink進行現場發布會，展示新一代的腦機接口設備。
這場發布會的熱度可以和蘋果iPhone4 發布會相媲美，給人們帶來的震撼感覺，仿佛《黑鏡》、《黑客帝國》等電影中的場景正在走入現實，這款新產品只有指甲大一點，尺寸為 23mm X 8mm，比去年Neuralink演示的產品要小得多。
不過雖然體積不大，但是其功能卻很強，擁有 1024 個信道，可以讀取人腦的大量信息，預計對于包括記憶力喪失、焦慮、腦損傷、抑郁癥等疾病將會有比較明顯的效果。
馬斯克認為，之前侵入式腦機技術過于危險、患者需要做高風險的手術，只能在醫生和專家的監督下才能正常使用腦機產品。而且植入物的壽命可能很短，因為大腦將該設備視為入侵者，在其周圍形成疤痕組織，擾亂電信號。而Neuralink試圖創造一種更接近消費電子設備的植入物，比現有產品更小、更便宜，對腦組織的影響更小，可以處理更多的大腦數據。安裝一個芯片來替換人類頭骨的一小部分，Nerulink腦機產品手術的過程不需要全身麻醉，機器人有望能在一個小時左右完成整個手術。
馬斯克還說當Neuralink的電極插入大腦后，會留下一個小小的疤痕。如果做得好，不會有任何血跡。他描述說，它的大小和一枚大硬幣差不多。
Neuralink的產品已經通過了FDA認證，馬斯克明確表示希望最早在 2020 年底進行人體試驗。FDA的認證并不意味著Neuralink可以在美國進行人體實驗，據Neuralink的員工透露，該公司可能會前往其他國家進行人體試驗，因為那些地方的監管更加寬松。
本次發布會的真正主角是三只小豬，其中有一頭豬的大腦中并沒有植入物，僅用來對比觀察;第二頭豬植入了名為“Link”的Neuralink設備，第三頭豬之前植入了該設備但后來被移除。這些增強型豬的大腦活動可以無線傳輸到附近的電腦上，讓活動現場的觀眾可以看到馬斯克撫摸豬鼻子時這些動物的神經元活動。
馬斯克將第二頭目前還有電極的小豬命名為Gertrude。據稱Gertrude已經植入了大約兩個月的時間。從演示中可以觀察到，外界能夠通過腦機接口檢測豬大腦的信號，并且預測其關節的運動。不過公展示的設備讀取功能，Neuralink的計劃是提供讀取和寫入功能，目標是能夠解決上面提到的神經問題。馬斯克還強調，他之所以展示已經安全移除植入物的豬，是因為計劃隨著時間的推移，隨著更好的版本出現，提供硬件更新。
初始腦機接口
目前，腦機接口技術是在人或動物腦(或者腦細胞的培養物)與外部設備間建立的直接連接通路，可被分為兩大類，一類是 BMI(brain-machine interface)，另一類則是 BCI(brain-computer interfac人腦-計算機界面)。而根據系統與人腦的連接方式，又可被分為有創和無創腦機接口兩種類型。像前文提到的 Neuralink 公司，正是采用了有創腦機接口技術。
該技術需要將電路、芯片通過開顱手術等方式植入人腦。而按照信息交換的方向，又可以將腦機接口分類單向與雙向兩種，在單向腦機接口的情況下，計算機或者讀取接口傳來的信息，發送信號到腦(例如視頻重建)，但不能同時發送和接收信號，比如馬斯克本次演示的內容，就是單向腦機接口，。而雙向腦機接口允許腦和外部設備間的雙向信息交換，雙向腦機接口，是馬斯克要實現的目標。
人類對腦機接口的研究已持續了超過 40 年了。上世紀 90 年代中期以來，腦機接口方面的發展得到了快速的突破。在多年來動物實驗的實踐基礎上，應用于人體的早期植入設備被設計及制造出來，用于恢復損傷的聽覺、視覺和肢體運動能力。研究的主線是大腦不同尋常的皮層可塑性，它與腦機接口相適應，可以像自然肢體那樣控制植入的假肢。在當前所取得的技術與知識的進展之下，腦機接口研究的先驅者們可令人信服地嘗試制造出增強人體功能的腦機接口，而不僅僅止于恢復人體的功能。這種技術在以前還只存在于科幻小說之中。
按照目前腦機接口技術的分類，使用人工裝置(假體)替換掉原有功能已削弱的部分神經或感覺器官也屬于腦機技術的一部分，從這個角度上講，目前應用最廣泛的腦機接口是人工耳蝸，截止到 2006 年世界上已有大約十萬人植入。也有一些神經假體是用于恢復視力的，如人工視網膜。
魔童降世：馬斯克的侵入式腦機接口
馬斯克和他的Neuralink所推出的產品，并不是主要用于疾病的治療，尤其值得一提的是，馬斯克創建Neuralink時，擔心人工智能無限度的發展會很大程度上抑制人類自己的智能。與其這樣不如在大腦皮層再增加一層AI數字層，通過接口讓人類和計算機相連，與云端無線連接，讓人類自己變成智能!他的產品要將電極植入普通人的大腦，從而達到對人類進行某種程度的改造。
這里不展開討論倫理問題，從技術角度來講筆者比較關心的是，我們要不要做第一個吃螃蟹的人，去嘗試這樣一個新型的產品，今后Nerulink的產品還有多大提升空間。馬斯克本次展示的腦機接口的信道電極總數只有 1024 個，每個電極大概能收到附近 2 個神經元的信號。換言之，輸入大概是 100 個神經元左右。而這對于運動皮層、感覺皮層的神經元總數而言，其實是滄海一粟，在幾百萬個信息點中隨機取樣了 2 千個樣本而已，樣子點的空間分布還很不均勻，那么今后如果推出采集樣信道更多的產品，是否能夠達到更好效果呢?
從之前實驗的結果來看，這種隨機采樣的效果是非常好的。這應該是人類大腦所采用的信息傳遞方式是非常冗余的，馬斯克本次采用的植入式電極設備，可以得到比較高頻、準確、復雜的信號，還可以通過電極回寫相應信號。通過刺激大腦使人產生特定的感覺的方案，已經由匹茲堡大學證實了，該大學的研究人員通過回寫運動皮層的神經信號的方式，使癱瘓病人能夠感受到是機械手的哪一只手指被觸碰到。
從這個角度來說后面即使有功能更強大的產品，只要產品原理不變，那么硬件產品的提升空間其實已經不大了。
無創式腦機技術Brain OS
我們再來說說最近獲得巨大突破的無創式腦機技術， 8 月 27 日，由哈佛大學孵化的腦機接口創業企業BrainCo發布了最新產品BrainOS，展示“人類大腦智能操作系統的”初步成果，與馬斯克的產品不同，BrainOS系統采用的是無創的非侵入式混合腦機接口技術。通過佩戴設備，系統可以收集、處理人體的腦電信號(EEG)和肌電信號(EMG)。這種方式對植入者身體不需要造成創口，從倫理上來說更容易被普通大眾接受，且維護成本較低。
BrainCo 創立于 2015 年，是哈佛大學創新實驗室孵化的第一支華人團隊。創始人韓璧丞是哈佛大學腦科學中心博士，目前獲得了中國電子、招商局資本、光大控股、騰訊聯合創始人、華登國際、鼎暉投資等機構的投資。
由于BrainCo使用無創式的產品，其產品類似于智能手表式的設備，監管要求較低，目前該公司已有兩款商用的產品。其中一款可以利用腦電波神經反饋訓練來提升認知能力，追蹤專注力數據、并對其進行量化和提升。另外一款BrainRobotics是智能仿生手，這是人類在無創情況下，用意識控制機械手的劃時代產品。
BrainCo公司提出了AIoT+的策略，最后到通過BMI技術來實現人腦-物聯網(BMAIoT)的想法。BrainCo展示了隔空打字的技術，這項技術可以采集前臂的手部運動肌肉群EMG信號，處理并精確判定用戶的手部運動意圖，從而實現隔空操作的構想，這技術幫助殘障女孩林安露實現了彈鋼琴的夢想。未來人類不但可以用意念控制機械手，還可用意念控制物聯網中的某個開關進行操作。未來想象空間巨大。
BrainOS未來將會被打造成一款以 BMIoT 作為核心理念研發的系統。這款系統可被分為兩部分，一個是應用腦機接口技術，使用戶通過系統控制智能家居、車、手機等外部設備;另一個則是對用戶狀態進行追蹤分析，提供干預和建議。
未來真的已經到來了，鋼鐵俠馬斯克憑借個人能力，不但將SpaceX送上天，還將Neuralink送入人腦。相信未來非侵入式的腦機技術還會有更多的發展，未來到底要不要進行自我改造，人工進化是擺在每個人面前的一個選擇難題，相信只有歷史才能給人類一個正確的答案。
