给大脑加个芯片 《黑客帝国》中的未来要登场了吗(2)

　　近来，根据动物实验的结果，最先进的电极是比利时公司Imec研发的神经像素，上面集成了960个记录位点，可以一次收集成千上万个脑细胞的数据，不过这只是单根电极，无法实现记录的广度。

　　相较而言，Neuralink使用的这套系统在96根电极线上挂满3072个触点，比以往的脑机接口技术能够传输更多的数据。更妙的是，这种电极线由薄而柔韧的聚合物材料制造，柔软而灵活，且直径仅约为人类头发的四分之一。这些电极线就像一串串珍珠，只不过在这条导电线上串起来的是一系列微小电极和传感器，它们可从大量细胞中捕获信息并将其无线发送到计算机以供分析。

　　这些柔性电极都会被埋藏在皮质中，随着大脑浮动，所以不用担心像“钢针”般的犹他阵列那样会划伤大脑组织的问题，由于这些高分子细线足够灵活，随大脑的位移也不会磨损自身。一位生物科学领域的教授接受《纽约时报》采访时评论称，Neuralink线程的灵活性的确是一个进步，不过，研究人员仍然需要证明这种电极线可以在大脑环境中长时间生存，因为这种环境中的盐溶液会使许多塑料变质。

　　灵活与柔软也意味着植入难度的大幅升级。对此，Neuralink 带来了第二项重要突破——可以每分钟自动插入 6 根线程(192 个电极)的“神经外科机器人”。这个机器人很像显微镜和缝纫机的混合体，它使用的所谓计算机视觉系统，能够闪避大脑血管的位置，减少大脑炎症反应的产生；工作起来就像缝纫机一样，将一根根电极快速而安全地植入到大脑皮层中。据媒体报道，“缝纫机”机器人已在19个动物中植入电极，87%的试验是成功的。

　　“缝纫机”机器人将电极线植入到大脑中。图/Neuralink

　　还有一个棘手的问题是，电极记录到的信号非常微小，且大脑内的环境比较复杂，存在各种噪音。发布会当晚，Neuralink在生物学预印论文网站biorxiv上发布了学术论文，透露了更多细节。文章指出，他们研发了一种定制化集成电路，可以更好地读取、过滤和放大所收集的信号。该芯片还设计了一种特殊处理单元 ，能够单独对每个通道进行预处理，并将最后记录到的细胞膜表面电位转换成数字信号。

　　不过，目前数据的传输只能通过有线连接。该团队希望最后能够通过将一种传感器芯片植入人体来实现无线操作。具体来说：Neuralink打算在大脑四个区域植入传感器，三个位于运动皮层，一个位于躯体感觉皮层，然后在耳后放置一个外部接收器，并可以通过苹果手机APP控制。

　　传感器组示意图：固定在颅骨上的若干个传感器，一边连接植入颅内运动皮层或者躯体感觉皮层的电极线，从大脑内捕获信息，一边连接放在耳后的外部接收器。图/Neuralink

　　有专家认为，这次发布体现了整体解决方案上高水平的综合集成，多项技术都在以往基础上有了长足的进步。据《麻省理工科技评论》报道，柔性电极并非该团队首创，而是利用得克萨斯大学奥斯汀分校 Chong Xie 等人开发的技术，不过，Neuralink解决了从植入到后期信号处理的一套流程。

　　赛博朋克远未到来

　　马斯克擅长将看似天马行空的想法付诸实践并推动技术的商业化。Neuralink主席霍达克在发布会上表示，起初，他也不确定这个技术是个好想法，但马斯克最终让他相信这是可能的。在成立之初，马斯克会见了1000多人，最终招募了神经科学领域、脑外科、临床试验等众多领域著名学者到其麾下工作，包括美国国家实验室的工程师与柔性电极专家 Vanessa Tolosa、主要负责脑机接口算法的美国加州大学旧金山分校教授 Philip Sabes等。马斯克也指出，这场发布会的主要动机是招募，让更多的人才加入到Neuralink来。