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比特斯拉,SpaceX更奇幻的科技:人工大脑神经—马斯克又甩出王炸

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小娱乐公主 2020-06-14 10:26

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SpaceX和特斯拉的CEO,埃隆·马斯克,在今年6月宣布,他旗下的公司Neuralink,将在“不到一年的时间内”,开始生产人脑植入物——人工大脑,首批被植入的将是因脊髓损伤而导致四肢瘫痪的患者。

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马斯克的Neuralink将使用无线传输

Neuralink公司(神经元链接)是埃隆·马斯克于2016年成立大脑芯片公司。致力于开发高带宽,植入式脑机接口(BCI)技术,和超薄神经电极。Neuralink是去年7月马斯克的召开的人工脑神经发布会,才被很多人知道,属于他的第4家公司。前三家分别为:特斯拉电动车,SpaceX火箭,无聊隧道。

当前,最好的FDA批准的人工神经元,只有大约10个人工神经电极来治疗帕金森氏症。

而Neuralink的初始阶段的产品,已经可以使用有数千个人工神经的人工脑,将会使四肢瘫痪患者凭自己的意识控制计算机或智能手机,为盲人提供视觉信号,用人工神经元替代由神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏病)破坏的患病神经元,为心律不齐的患者控制心脏搏动,治疗癫痫,小儿麻痹等。

4年前的试验最初阶段:光脉冲通过光纤冲发射到转基因白鼠的大脑中,研究刺激特定神经元集时的行为。

而最终产品将人脑与人工智能“融合”,为人脑提供超级脑力。马斯克说,这是防止人工智能挟持人类的最好办法。

生物神经元和人工神经元该如何相互连接?

人工神经元从脑神经中引出脑波讯号(图左),传送讯号到金属氧化物记忆体中(图中)进行存储,和转换成数字讯号到现有微型芯片中进行运算处理(图右),运算结果再经记忆体逆向返回。

2019年7月,马斯克发布了一个用于记录大脑中数千个神经元活动的Neuralink系统,包含3072个柔性电极的人工神经。尚不知首批投产的人工脑将会包含多少条人工神经。

下图是取代大脑感受和记忆的,Neuralink第一代人工神经树突和海马体!(后文有解剖构造照片)

人工神经元和金属氧化物记忆体原型机(2019年前制造)

处理转化成数字讯号的微型芯片N1,由Neuralink委托的公司研发。这是取代大脑记忆的第一代芯片!

这已不是只能敷在大脑表面的人工神经电极,和只能用电刺激大致区域的模糊而粗糙的神经控制方法。

Neuralink的人工神经,将缩短集成芯片和神经电极间的讯号连接。在缩小人工神经元尺寸的同时,增加更多的电极。

植入人工神经的机械手

Neuralink开发的植入人工神经元的机械手,工作时好像一台缝纫机,将人工神经元植入大脑皮层,然后外部的微芯片被封装在一个小的可植入设备中,埋在耳后皮肤内。该设备包含定制的集成电路,该集成电路可连接到大脑外部的USB端口,目标是最终使该端口成为无线端口。

植入人工神经元的机械手

2019年演示的,Neuralink机械手植入柔性人工神经,在大脑和芯片之间建立链接。插管筒A三维移动,在消毒盒C中,拾取一根柔性人工神经B然后用细针D将神经B插入大脑。缩回针头,将神经B留在原处,插头拾取新的人工神经。

每根人工神经必须极接近单个脑细胞,根据试验,超过60微米的电极,将无法检测到脑神经的脉冲信号。

机械手结构

A. 针管筒。

B. 大脑位置触碰传感器。

C. 具有多个独立波长的光模块。

D. 插针的电机。

E. 在插入过程中聚焦在针上的四台摄像机之一。

F. 手术区域广角摄像机。

G. 立体摄像机。

该机械手的针头将柔软的,由聚合物制造的人工神经(人发宽度的十分之一),插入皮层,并且避免在途中碰到细微的脑血管。

1.针头和插管(i)拾取柔性人工神经(ii)接近大脑。

2.插管触及大脑表面。

3.针穿透大脑,推进人工神经到指定深度。

4.插管抽离,将人工神经留在大脑中,人工神经末端留在外面。

Neuralink专注于三个项目,是重要的脑机接口技术:电极的柔性材料,具有集成电路技术的电子设备的小型化以及与外部设备的完全无线交互。

人工神经

两种不同的人工神经:线性边缘神经元(A)和树神经元(B),人工神经电极的放大图(C),每个电极约20μm(微米)大小。

单根人工神经元将取得的脑电波形(左),转化为数字波形(32个通道)(右)

1020 个人工神经同时记录的脑电波形,分别用1020个颜色表示。

缝入人工神经后脑部组织的变化。A,B显示植入2周的脑部组织。C,D显示植入10周后的脑部组织。

金属氧化物记忆体(ASIC封装神经处理芯片)

256路数据神经处理专用集成电路,包含12个4x4毫米的芯片(A),共3072个神经元通道。外接USB-C电源和数据连接器(D),最初的老鼠试验数据,正是通过USB-C端口收集的。在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材上做的人工神经(B),排成布状。

这项科技将改变了亿万年的缓慢自然进化,生物(不仅限于人类)和人工神经元被链接在一起,并在全球网络中进行交流;为神经电子互联网奠定基础。马斯克称,植入人工神经和大脑,可能在五到十年内使人类语言过时,在某种程度上已经是一个半机械人。

这不就是人类社会,将要真实上演《黑客帝国》人脑接入电脑,电脑接管人脑的剧情?

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