馬斯克的猴子正在推動一場腦機革命，代價只是“香蕉奶昔”
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文｜杜晨 編輯｜VickyXiao 題圖來源 |Windy Wei、Neuralink馬斯克在硅谷舉行的Neuralink溝通會上透露：“為了我們的首次臨床測試，我們正在非常努力地加緊各項工作準備，”馬斯克輕描淡寫地表示。“我們絕大部分的文書資料已經提交到了 FDA。我們估計大約再過6個月時間，大家就可以看到 Neuralink 裝到人的腦袋上了。”Neuralink 擬推出的 N1 腦機接口（內部構造） 圖片來源：Neuralink如果沒有香蕉奶昔（banana smoothie），這場腦機接口的革命，恐怕不會來得這么快……
大家可能知道Neuralink這家公司過去以來一直是用猴子和豬等動物進行實驗的。有名有姓的猴子，就有至少8只，沒名字的預備役更是數不勝數。但是根據規定，Neuralink不能強迫它們參與配合實驗……更何況，早在啟動活體實驗的初期Neuralink就已經明白一個道理：強扭的瓜不甜。讓這些猴子做實驗哪怕它們有一點被迫、不情愿，對實驗效果都會有影響。于是Neuralink 開發出了一套“自愿參與”原則的激勵方案：
具體來說，就像條件反射那樣，Neuralink 的飼養工作人員參與設計了一套強化機制：每當猴子參與了當前的實驗，完成了一次操作，就會得到香蕉奶昔……這樣，越做實驗，喝的越爽。久而久之，就形成了刺激強化的反饋機制。下圖你可以看到，這些猴子一邊做著實驗，一邊從面前的管子里嘬著飲料。這樣的反饋機制，在 Neuralink 最近兩年的研發工作中，扮演了相當重要的角色。（雖然看起來猴子都會打字了，然而并非如此，猴子怎么可能懂英語呢？）下一個鍵要按什么，實驗工作人員早就設計好了，會在猴子面前 MacBook 的虛擬鍵盤上，會以黃色顯眼的方式注明。而在激勵機制的作用下，只要猴子通過意念腦控光標“移動”到下一個要按的鍵上，并發出“按下”的信號，管子里就會流出香甜可口的香蕉奶昔……在對于甜品的渴望驅使下，猴子打出了這么一句話：搞點夜點心切切吧 (can i please have snacks)……但 Neuralink 并不滿足于讓猴子用光標打字。畢竟它的階段性目標之一，是讓（癱瘓）的人們可以通過腦機信號來操控包括手機在內的常用電子設備。所以，這家公司的猴子大軍，正在香蕉奶昔的驅動下，做著各種各樣的訓練工作，包括并不限于：
“一開始還是虛擬鍵盤。現在我們已經可以直接用腦機界面來讀取信號，結合畫面中的圖形，和訓練得到的信號模式，來精準地判斷猴子在屏幕上寫的是什么字”，一位 Neuralink 技術專家透露。這樣簡直是給 Neuralink 的工作人員，省了大麻煩了……他們將一棵樹做成了“奶茶店”，然后把充電板放在了裝飾的樹杈里：結果它的腦袋會正好對準充電板，一邊喝飲料，一邊充電。這場發布會的各嘉賓發言，總的來說給硅星人一個感覺，就是：我們在實驗中遇到了一個技術問題 → 想了很多辦法都解決不了 → 哎最后還得香蕉大法 → 沒辦法香蕉它真的管用啊！
（期待回頭 Neuralink 實現產品多元化，推出自主品牌的香蕉奶昔……）當然，除了香蕉之外，Neuralink也在用一些更加“正經”和更“高科技”的刺激方式，來訓練出更厲害的猴子，好讓它們轉而更好地訓練 Neuralink 開發下一代腦機接口產品需要的各種信號解碼器、算法模型、測試工具等等。而在下面這個例子中，Neuralink 就是利用了更復雜的刺激方法。這家公司有兩個階段性目標，剛才提到了一個，也即幫助（癱瘓）人士獲得運動功能。而另一個階段性目標，則是視覺義體：通過外部設備+腦機接口的方式，幫助那些一直生活在黑暗中的視障人士，重獲光明。絕大多數視障者，問題都出在眼球里，他們的視神經，大腦中的視覺皮層，很有可能仍然是完好的。于是 Neuralink 希望能夠用腦機接口的方式，通過外置傳感器（攝像頭）來將信號直接傳入視覺皮層，從而讓失明者重獲光明。為了實現這個目標，Neuralink在猴子的猴腦視覺皮層部位開了顱，裝了腦機接口進去。然而這次的工作更為復雜：不再是讀取腦信號控制外設這種簡單的邏輯，而是完全反過來，從外部獲取的視覺內容，將它編譯為原始的腦神經信號，傳回到大腦里。猴子不是人，沒有辦法告訴實驗人員自己看到了還是沒看到、看到了什么東西。于是，Neuralink 又設計了一套新的刺激機制（逆相關reverse correlation，神經科學常用的方法）：1）用腦機接口輸入的人工干預信號，刺激猴子的眼球進行移動；
2）用外置的眼球追蹤設備，驗證實際的眼球移動矢量，是否與人工信號相符；如下圖所示：綠色線代表眼球的移動路徑，閃現的白點作為對照。你會看到，猴子的眼球突然朝著沒有出現白點的位置移動，正是因為通過腦機接口收到了人工干預的信號。最一開始，眼球的移動矢量和人工信號的相符的程度并不高。然而有趣的是，隨著測試時間變長，次數增加，猴子越做越熟練，符合程度越來越高。大腦是指一種具有可塑性的組織，簡單來說也即大腦內部的突觸、神經元之間的連接可以由于學習和經驗的影響建立新的連接，從而影響個體的行為。Neuralink團隊正是寄希望于這種可塑性，通過不斷的訓練來讓猴子在外界信號的輔助下，獲得一種非原生的低維視覺。而如果將這種技術的應用規模進一步擴容，讓信號的復雜程度變高，從單一的矢量，升級為線、面、形狀、顏色，讓像素數量進一步增加……
想法是偉大的，前景是樂觀的。然而挑戰仍然重重，還有很多技術門檻需要跨越。Neuralink 提供了一張模擬圖。它展示了在不遠的未來，通過Neuralink腦機接口的視覺義體技術，大致能夠獲得的視覺（注意這并不是真實圖片，只是模擬的效果）。在一個理想的視覺義體套件中，通過一個安裝在眼部高度的攝像機獲取圖像，傳入手機進行信號處理，再通過腦機接口傳輸到大腦中的視覺皮層。這不禁令我想起了《賽博朋克2077》。在游戲中，主角拿到的頭兩件賽博義體（cyberware）之一，就是視覺義體 Kiroshi Optics。有了它，主角在正常視覺的基礎上，還獲得了掃描電子器件并對其進行黑客攻擊的能力……圖片來源：TriggerStudio/CD PROJEKT RED/Netflix“馬斯克宣稱義體能夠‘恢復’視覺——也許在很久以后的未來才能實現。能夠通過義體產生的視覺并不是你和我所擁有的視覺。它更像是點狀的光斑，也許能夠通過組合的方式來形成一種簡單的顯示效果，就像老式的燈泡記分牌那樣。”即便如此，讓失明者重獲光明，仍然是一項有著重大意義的技術使命。當然，賽博朋克作為一種文化所啟發的各類文藝作品，也為人類過于依賴科技的未來敲響警鐘。盡管Neuralink掀起的這場腦機接口技術革命令人興奮神往，它的諸多風險仍然不可小覷。在過去一年時間里，Neuralink 也在加緊提高技術安全性，更重要的是確保使用者的生命安全。該公司的努力包括：
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開發了在實驗室環境下，用于測試工作的，對人腦組織進行替代的技術，比如使用培養皿培植的皮質細胞進行電極測試（下圖）。“最終目標是在未來產品研發和測試中，降低甚至完全消除對活體動物和臨床試驗者的需要，”一位 Neuralink 專家表示。
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開發了無需在腦膜 (dura) 上開創，直接在腦膜外進行電極植入的機器人手術技術（在腦膜上開創會導致恢復過程中生成大量組織，覆蓋包裹住接口設備，容易帶來感染隱患，并且非常不便于后期設備維護）
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將向上兼容能力（可升級性 upgradability）作為技術研發的核心原則之一。正如前一條，在顱骨上開一個硬幣大小的口子，就算盡力控制創口，仍然會面臨后期愈合而產生的組織的問題，對設備的后期移除帶來巨大困難。升級硬件困難，所以硬件必須最大限度保證軟件升級的能力。“畢竟沒人想像每年換一臺 iPhone 那樣換腦機接口，最好的就是一步到位，”馬斯克說到。
現實世界中，這場賽博朋克的革命的第一把火，看來也已經點燃了。
沒準將來的 Neuralink，能夠成為像“荒坂” (Arasaka)那樣的賽博格技術巨頭……“我笑了，因為伊隆·馬斯克通過NeuraLink.直接將一個表情包發送到我的前顱皮層。哦，我的天啊，這太棒了。我眨了兩次眼睛，用NeuraLike贊了它，然后非常認真地想：“謝謝先生！請發送比特幣。”我睜開眼睛，突然發現天已經黑了，而我正在掐著一個人的脖子。”注：封面圖來自于Windy Wei、Neuralink，版權屬于原作者。如果不同意使用，請盡快聯系我們，我們會立即刪除。關注硅星人，你就能了解硅谷最新的科技進展和灣區的大事小情，變身最in技術潮人
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