上週，埃隆·馬斯克的腦科技初創公司 Neuralink 公佈了其神經植入技術的最新版本。在典型的馬斯克風格中，這位 SpaceX 和特斯拉的億萬富翁執行長在一次廣受關注的直播活動中宣佈了這一訊息，並在活動中展示了該植入物在幾隻豬身上的功能。
該裝置大約一枚大硬幣大小，可以完全植入顱骨中。它連線著 1,024 根線狀、柔性電極，這些電極向下延伸到大腦皮層，即大腦的外層，負責包括運動控制和感覺反饋在內的多種功能。裝置中定製的計算機晶片放大來自皮層的訊號，並將其無線中繼到附近的計算機。電極由手術機器人小心地插入，能夠記錄（理論上也可以生成）單個神經元產生的微小電訊號，或稱“尖峰”。其理念是，這些訊號有朝一日可以用於實現諸如恢復癱瘓患者的運動能力或為失明人士創造視覺假體等目標。
在馬斯克的演示過程中，他漫步到一個豬圈附近，裡面有幾隻豬，其中一些豬植入了 Neuralink 植入物。其中一隻名叫格特魯德的動物已經植入兩個月了。該裝置的電極位於格特魯德皮層的一部分，該部分與她豬鼻子中的神經元相連。為了演示的目的，她的腦訊號被轉換成可聽見的嗶嗶聲，當她在豬圈周圍嗅探並享用美味食物時，嗶嗶聲變得更加頻繁。馬斯克還展示了一隻植入物已被成功移除的豬，以表明手術是可逆的。其他一些展示的豬植入了多個植入物。
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Neuralink 可植入裝置，v0.9。來源：Neuralink
Neuralink 由馬斯克和一支工程師和科學家團隊於 2016 年創立，於 2019 年公佈了其植入技術的早期有線版本。它有幾個模組：電極連線到顱骨中的 USB 埠，該埠旨在連線到外部電池和一個無線電發射器，這些發射器位於耳朵後面。最新版本由單個整合植入物組成，該植入物安裝在顱骨的孔中，並透過藍牙無線電透過皮膚中繼資料。與最先進的腦機介面相比，無線設計使其在人類使用方面看起來更加實用，但限制了可以傳送的資料頻寬。
該公司在演示中表示，馬斯克的目標是“使用無縫植入的裝置解決重要的脊柱和大腦問題”——這與他之前宣稱的、更奇特的讓人類與人工智慧融合的目標相去甚遠。這一次，馬斯克似乎對該裝置的應用更加謹慎。與之前一樣，他堅持認為這次演示純粹是為了招聘潛在員工的招聘活動。
Neuralink 的努力建立在腦機介面領域研究人員數十年的工作基礎上。儘管這項無線腦植入技術在技術上令人印象深刻，但它並不是第一個在豬或其他大型哺乳動物身上進行測試的。大約十年前，布朗大學科學家大衛·伯頓和阿託·努爾米科及其同事開發了一種無線神經感測器，能夠記錄豬和猴子的神經活動。2016 年，研究人員表明，它可以用來幫助癱瘓的猴子行走。*“Neuralink 憑藉大量的創造力，已經能夠剪下和貼上該領域開發的許多東西，”努爾米科說。他補充說，這項技術可能不是獨一無二的。但是，“它在實際進入人體方面是否具有強大的未來？這有點懸而未決的問題，答案很可能就是肯定的。”
馬斯克和 Neuralink 正在為他們的專案投入大量資源。“這是一項資金非常充足、重點明確的工作。他們說他們有 100 人在從事這項工作，”哥倫比亞大學電氣和生物醫學工程教授肯·謝潑德說。“這是一個令人印象深刻的資源水平，可以用來從事這樣的工作。我認為這使他們比其他團隊具有真正的優勢。”
謝潑德說，Neuralink 用於插入柔性電極的機器人技術非常值得關注。他說，擴大聚合物電極或“線”的數量以及它們與積體電路晶片之間的互連將面臨挑戰。資料頻寬也必須增加：從 1,000 個電極記錄會產生大量資訊，因此 Neuralink 必須對其進行壓縮才能透過藍牙中繼。
Neuralink 專案主管 Shivon Zilis 說：“我們目前所處的位置是：我們（基本上）有一個 iPhone 或‘大腦 Fitbit’的原型，並且在手術、裝置本身、無線範圍、資料傳輸等方面還需要進行大量改進。”。“在原型和您非常自豪並想 [展示] 給消費者作為您的第一款產品的東西之間，必須進行如此多的最佳化。”
美國食品和藥物管理局最近授予 Neuralink“突破性裝置”稱號，這實際上意味著該公司已提交檔案，開始收集 FDA 批准所需資料的過程。然而，在裝置準備好供人類使用之前，還有許多挑戰需要克服。必須證明它是安全的，並且不會對腦組織造成任何損害。而且其靈敏的電子裝置必須能夠承受人體腐蝕性環境的考驗。
Neuralink 並非唯一一家涉足腦機介面領域的公司。一家位於奧斯汀的公司 Paradromics（由美國政府國防高階研究計劃局資助）也在開發一種可能能夠記錄來自數萬個神經元的訊號的裝置。該專案旨在恢復癱瘓患者的交流能力，這些患者已經失去了說話或打字的能力。位於加利福尼亞州卡爾弗城的 Kernel 公司正在開發一種頭盔式裝置，用於非侵入性地監測腦訊號，該裝置可用於識別一個人正在聽什麼歌曲等。它缺乏 Neuralink 裝置和類似植入系統的解析度，但具有無需腦部手術的優點。
儘管如此，隨著電極變得更薄、更靈活，並且隨著機器人插入變得更加精簡，Neuralink 等裝置可能會隨著時間的推移變得侵入性更小。馬斯克之前曾將該過程比作 LASIK 眼睛手術，現在這種手術已成為常規。但與任何手術一樣，必須權衡回報與風險。謝潑德認為，對於涉及健康人的應用，非侵入性方法具有真正的優勢。“我很難想象，在我有生之年，健康人會為了在他們的大腦中植入 [植入物] 而接受手術，”他說。
*編者注：作者曾在布朗大學 Leigh Hochberg 領導的實驗室擔任本科生，Leigh Hochberg 是 Neuralink 的顧問。Arto Nurmikko 也與 Hochberg 的實驗室合作，但與 Neuralink 沒有關聯。