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馬斯克腦機(jī)接口公司重大突破，1.5秒快速植入電極，萬人等待上腦

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馬斯克腦機(jī)接口公司重大突破，1.5秒快速植入電極，萬人等待上腦

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馬斯克腦機(jī)接口公司重大突破，1.5秒快速植入電極，萬人等待上腦

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近日 ， Neuralink 在社交媒體上傳了一段聯(lián)合創(chuàng)始人 DJ Seo 介紹公司新進(jìn)展的視頻 。


（來源：X）

從該公司展示的技術(shù)進(jìn)展和細(xì)節(jié)中我們看到：

·新一代手術(shù)機(jī)器人植入單根電極線的速度從 17 秒提升到 1.5 秒 ， 并適配全球 99% 人群；

·已有十幾名受試者每天使用設(shè)備 8 小時(shí) ， 超過 1 萬名患者排隊(duì)等待；

·新一代手術(shù)機(jī)器人在插入插單根電極線速度較現(xiàn)有機(jī)器人提升了十幾倍；

·正致力于研發(fā)能夠插入大腦表層 50mm 以上深度的新型植入針 ， 以接觸更豐富的神經(jīng)元；

·其采用的針頭夾具制造成本降低 95% 。

一方面 ， 最近的案例展示了腦機(jī)接口不僅是用意念控制鼠標(biāo)或電腦 ， 而是實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂操作 ， 另一方面 ， Neuralink 正在從個(gè)別實(shí)驗(yàn)向可復(fù)制的應(yīng)用邁進(jìn) ， 這些進(jìn)展或是將腦機(jī)接口技術(shù)推廣到更大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵一步 。


（來源：Neuralink ）

“秘密武器”：手術(shù)機(jī)器人、植入設(shè)備本身以及神經(jīng)解碼

腦機(jī)接口（BCI ， Brain-Computer Interface）是通過采集、解碼神經(jīng)信號 ， 并將其轉(zhuǎn)化為輸出指令（如控制外部設(shè)備）的技術(shù) 。

Neuralink 的初期目標(biāo)是幫助數(shù)百萬癱瘓患者改善生活質(zhì)量 ， 更長遠(yuǎn)地來看 ， 其希望幫助患者通過控制電腦或機(jī)械手臂改善運(yùn)動(dòng)、語言功能和視覺重建 。


（來源：Neuralink ）

那么 ， 它們是如何植入人腦的呢？Neuralink 的“秘密武器”就在于三大系統(tǒng)——手術(shù)機(jī)器人、植入設(shè)備本身以及神經(jīng)解碼 。

首先 ， 醫(yī)生會(huì)在患者頭骨上鉆一個(gè) 25mm 直徑、約硬幣大小的開口 ， 以植入 BCI 設(shè)備 。

接下來是手術(shù)機(jī)器人登場——它有一個(gè)細(xì)小如紅細(xì)胞的針頭（比頭發(fā)絲還細(xì)） ， 由它通過安全的方式將柔性電極線引入顱內(nèi) 。 每根線有 8 個(gè)電極 ， 總共 1000 個(gè)通道 。

關(guān)鍵在于 ， 這根柔性電極線由手術(shù)機(jī)器人上的精密電機(jī)操控 ， 與線圈結(jié)合并在避開血管的前提下 ， 機(jī)器人將柔性電極線分成 128 次插入動(dòng)作 。


（來源：Neuralink ）

要知道 ， 大腦就像豆腐一樣柔軟 ， 在一種晃動(dòng)、隨時(shí)可變狀態(tài)下的物體中安全地插入電極充滿挑戰(zhàn) 。

已有的現(xiàn)成方案并不可行 ， Neuralink 用了六套顯微鏡和光學(xué)相干斷層掃描（OCT ， Optical CoherenceTomography）作為視覺結(jié)構(gòu) ， 來追蹤大腦的運(yùn)動(dòng) 。

他們的長期目標(biāo)是將手術(shù)變得像激光眼科手術(shù)（Lasik）那樣 ， 能在“午休時(shí)間——1 小時(shí)內(nèi) ， 甚至在患者清醒時(shí)完成” 。

（來源：Neuralink ）

一個(gè)明顯的對比是 ， 手術(shù)機(jī)器人在插入插單根電極線速度提升了十幾倍 ， 以下是現(xiàn)有手術(shù)機(jī)器人和新一代 Rev10 的對比：


（來源：Neuralink ）

植入設(shè)備方面 ， 通過 Neuralink 潔凈室中的微機(jī)電系統(tǒng)工藝制造出來的 ， 他們還設(shè)計(jì)了自己的低功耗模擬電路和定制芯片 。

硬件是一方面 ， 軟件方面同樣充滿挑戰(zhàn) 。 Neuralink 在追求更快插入的同時(shí) ， 還在如何插入更深方面進(jìn)行了改進(jìn) 。


（來源：Neuralink ）

目前 ， 其從大腦表面插入 4mm 來捕捉所有的神經(jīng)活動(dòng) ， 他們的目標(biāo)是更深的 50mm 。 能夠插得更深 ， 意味著可接觸到更豐富的神經(jīng)元 ， 與此同時(shí)也能夠接觸到大腦的不同部位 。 特別是對于視覺假體 ， 插入更深可接觸到更有可能提供更好視覺效果的區(qū)域 。

DJ Seo 指出 ， 植入設(shè)備目前還面臨的一系列挑戰(zhàn) ， 其中關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)是通道數(shù)量 。 通道數(shù)量越多 ， 意味著可記錄的神經(jīng)元數(shù)量越多 ， 獲取的信息也就越多 。 目前其植入通道數(shù)量約 1000 個(gè) ， 正在研發(fā)更高密度的萬通道級設(shè)備 。

或迎接全腦接口新局面

Neuralink 自 2016 年成立以來技術(shù)進(jìn)展不斷 ， 那時(shí)候 AI 技術(shù)的發(fā)展尚未成熟 ， ChatGPT 和 Transformer 架構(gòu)還沒有出現(xiàn) ， 自動(dòng)駕駛剛剛發(fā)展起步 。 2021 年 ， 該公司展示了一只猴子通過大腦控制玩乒乓球游戲的演示（如下圖） 。


（來源：Neuralink ）

從那以后 ， 該公司經(jīng)歷了緊張的三年測試期——不斷構(gòu)建、測試、迭代 ， 最終獲得了開展臨床試驗(yàn)的批準(zhǔn) 。 2024 年 ， Neuralink 將首顆大腦芯片植入人體 。


（來源：X）

Neuralink 的第一款產(chǎn)品“心靈感應(yīng)”（Telepathy）能夠讓患有脊髓損傷、肌萎縮側(cè)索硬化（ALS）或者四肢癱瘓的人通過思考來控制電腦、手機(jī)等數(shù)字設(shè)備 。


動(dòng)圖丨患有脊髓損傷的患者首次使用 Neuralink 的設(shè)備控制機(jī)械臂（來源：Neuralink ）

比如 ， Neuralink 的一位 P1 受試者 ， 在接受植入 BCI 后玩《文明 VI》游戲長達(dá) 9 小時(shí) 。

基于 Neuralink 的產(chǎn)品 ， 有人用它來操作機(jī)械臂第一次給自己喂食 ， 有人用它來編程 ， 還有人用它來進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作……這些普通人使用電腦和手機(jī)做的事情 ， 如今在 BCI 技術(shù)的幫助下也成為了現(xiàn)實(shí) 。

通過 Neuralink 我們看到了 BCI 進(jìn)展的更多細(xì)節(jié) ， 技術(shù)突破正在發(fā)生 ， 但距離真正的普及化時(shí)代 ， 產(chǎn)業(yè)還需要跨越更多工程與制度層面的門檻 ， 讓我們共同期待未來全腦接口的新局面 。

參考資料：
https://x.com/neuralink/status/1996278331541733773?s=20
https://x.com/BarrowNeuro/status/1983263005447250081
https://x.com/MarioNawfal/status/1996348721844326523?s=20

【馬斯克腦機(jī)接口公司重大突破，1.5秒快速植入電極，萬人等待上腦】運(yùn)營/排版：何晨龍

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