人类首次植入脑机接口芯片，这意味着什么？

本文来自微信公众号：爱范儿（ID：ifanr），作者：硅碳合基，原文标题：《人类首次植入脑机接口芯片！马斯克正式官宣首款产品》，题图来自：视觉中国

就在今天凌晨，马斯克在 X 上发文宣布，第一位人类患者昨日已经接受了脑机接口公司 Neuralink 的植入物，目前恢复良好。

马斯克称，神经元尖峰检测的初步结果令人期待。而神经元尖峰检测正是理解大脑如何处理信息的关键，对于理解认知过程、感觉运动功能以及神经精神疾病的发生机制至关重要。

此外，他还透露， Neuralink 的首款产品名为 Telepathy（心灵感应）。这项技术旨在帮助那些因各种原因失去身体控制能力的人，让他们仅凭思考就能控制手机或计算机，进而几乎可以操控任何设备。

也就是说，之前已经在老鼠、猴子、猪等动物大脑打孔植入的脑机接口，终于接到人脑了。

Neuralink 表示，这项实验是为了测试 Neuralink 无线全植入式脑机接口的安全性和有效性，使瘫痪患者能够用大脑控制外部设备。

此前 Neuralink 已正式开放临床试验患者的招募，因颈部脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症而瘫痪的患者可能有资格参加这项试验。

这项人体实验估计需要花费六年时间才能完成，尚不清楚会有多少人参与试验。

其实在去年 5 月，Neuralink 的人体临床研究，就已经获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，但也有前提条件，需要先解决一些问题，包括设备锂电池、植入物电线在脑内移动的可能性，以及如何在不损坏脑组织的情况下安全取出设备。

既然 Neuralink 完成了首例人体试验，或许说明这些问题已经有了解决方案，但肯定还有一定风险，这个试验也注定会充满争议。

实际上脑机接口的人体试验并非首次获批，但 Neuralink 脑机接口采用的是柔性电极，虽然能降低大脑的排异反应，但需要植入的电极数量是过去的 10 倍，包括 1024 个电极通道，这是史无前例的，因此 FDA 提出的那几个问题变得至关重要。

Neuralink 的脑机接口现在什么水平

前年在 Neuralink 沟通会上，马斯克曾经介绍了脑机接口取得的新进展。虽然在功能上没有太大突破，却小巧、可升级、可更换的特点已经很接近量产上市的产品。

马斯克表示，该产品体积差不多相当于一块 Apple Watch 或者 Fitbit 手环。马斯克也认为 Neuralink 小型化，做到与头骨相近的厚度，藏在头颅里，对于脑机来说相当重要。

小型化的优势就在于，仿佛我现在就植入了一个 Neuralink，而你们根本不知道。

毕竟，谁也不想为了装一个脑机，而改变自己头的形状或者给脑袋掏个洞。

早在 2021 年，一只名为 Pager 的猕猴就简单展示了“用意念打电子乒乓球游戏”，它与电子世界的交流便只有头盖骨上的 Neurallink 原型机。

18 个月里，Pager 多了五六个同事，在展示里的分别是 Comet、Mars、Sake、Ranger 以及 Hotshot。

并且它们头里的 Neuralink 原型机也经过升级，马斯克也保证这会是未来 Neuralink 量产的一大特性，能够持续升级，以及有着足够长的寿命和耐久度。

如今，Sake 能够娴熟坐在 Mac 面前，在软键盘上打出了“can i please have snacks（来点零食）”。

似乎在脑子里嵌入 Neuralink 之后，猴子不光会意念打字，甚至还懂了英语。

其实，在 Sake 打下每一个字母前，软键盘上都有一个黄色高亮，Sake 要做的就是把光标移动到高亮处。

它打完甚至都不知道自己在做什么。但与古老的驯兽手艺类似，Sake 和它的同事能做出如此，其实都是条件反射在作祟。

当它们坐在 Mac 前，打乒乓游戏、移动光标、点按拖拽、滑动、手写以及手势识别时，都会有着无限量的香蕉奶昔供应。

甚至，给它们脑袋里的 Neuralink 充电，也是来自香蕉奶昔的诱惑。

Neuralink 团队设计了一个假场景，只要猴子们过去吃奶昔，天灵盖刚好能触碰到无线充电板，一边吃一边充电。

除了无线充电， Neuralink 也支持铝制电池底座，并且团队也优化了电池使用效率，使电池寿命延长了一倍。

另外，在介绍 Sake 会打字之余，马斯克也强调，Sake 和它的同事们在 Neuralink 实验室里过得很快乐，每天都有喝不完的香蕉奶昔。

且在 Neuralink 官网上，也有着一篇介绍参与脑机实验的动物们生活的现状，有吃有喝也有住，按照 Neuralink 的介绍，它们都快乐地活着。

但并不能排除参与到脑机项目，有着极大的风险，此前也有猴子在植入脑机后而去世。

马斯克在沟通会上也再次强调，在植入人体、动物体内前，会竭尽所能的测试，包括安全性以及寿命测试。

充满争议的动物实验

然而，Neuralink 的动物实验很快就被曝出存在很大问题，有 Neuralink 的员工透露该公司在实验过程中涉嫌违规，并引发了一些动物的死亡。

‍路透社称美国联邦正在调查 Neuralink，原因是涉嫌违反美国《动物福利法》。

在采访当里，20 多名 Neuralink 员工都称马斯克正在快速推进研发进度，给予了团队相当大的压力。

在一些实验项目中，他们只能“赶鸭子”上架，导致实验结果不够明显，或者失败。

这些项目不得不增加测试次数，增加了被测试动物的生命危险，甚至是死亡。

如同特斯拉 Model 3 大量交付时期，马斯克会睡在工厂，亲力亲为地监工监产。

对于 Neuralink 脑机的开发进度也同样很上心。在他看到一篇关于瑞士脑机接口的相关研究文章，并随手转发到 Neuralink 的工作群里，并说“我们的行动速度还不够快”。

其他接受采访的 Neuralink 研究人员也表示，马斯克曾多次敦促员工让他们走得更快，倘若无法达到预期，可能会随时关停相关研究。

在马斯克的压力下，许多针对动物的研究不得不加快脚步，甚至在没有完成结果分析之前，就开始了下一轮测试。

频繁的测试，以及没有完备的预先准备，给实验带来了不小的风险。

而根据路透社获得的文件、录音以及电子邮件，预估了自 2018 年以来，Neuralink 在实验过程中杀死了接近 1500 只动物， 其中包括 280 只猪、羊以及猴子。

研究实验致使动物死亡并不能代表 Neuralink 违规，马斯克此前也承认在测试脑机过程中，有猴子出现生命危险，Neuralink 出于人道也给予它们安乐死。

前年年初，Neuralink 其实就开始陷入虐猴风波。

美国动物保护组织-药物医师委员会（Physicians Committee for Responsible Medicine，PCRM）向美国农业部提出申诉，表示有材料证明 Neuralink 和加州大学戴维斯分校的动物实验，对猴子造成了极为残忍虐杀，当时 Neuralink 否认了这些指控。

内容主要关于以下几点：

1.Neuralink 研究人员测试脑机接口的过程中，具有高侵入性的设备和不充分的护理，令猕猴们遭受了非法且极度痛苦的虐待。

2.实验共有 9 项违反了《动物福利法》，包括主动减少动物痛苦、使用麻醉剂、每天对动物进行观察，研究人员配备兽医的规定等。

3.最终，实验室中 23 只恒河猴死了 15 只。

脑机接口芯片植入方式

投诉草案中关于虐猴的信息，令人毛骨悚然：

一只猴子的头骨被钻孔，大脑植入了电极，据称出现了出血性皮肤感染，不得不实施安乐死。

一只雌性猕猴在植入芯片后呕吐、干呕、喘气，几天后似乎因疲惫而崩溃，随后也被安乐死，尸检显示它已患有脑出血；

一只猴子被记录为缺少手指和脚趾，可能因为大脑植入芯片造成的极端痛苦而自残导致；

还有猴子经历了多次外科手术，有些每天被束缚在椅子上长达五小时，有的在手术前一直服用抗抑郁药导致慢性腹泻、食欲不振……

PCRM 表示，他们通过向加州大学戴维斯分校提出的公共记录请求，获得了 700 多页文件，包括兽医记录和尸检报告，但还有很多资料被扣留未公开，他们希望将猴子的照片、视频、身份编号等信息都向公众披露。

曾经 Neuralink 公开视频分享的健康快乐的猴子，与这些曝光的信息形成了讽刺的对比。

脑机接口对我们意味着什么

虽然脑机接口存在很多道德伦理问题，但也不必因噎废食。脑机接口如果能成熟应用，能让瘫痪患者重新活动，盲人也能再度“看见”这个世界，即便对正常人也有望开拓很多新的应用场景。

除了 Neuralink，其实脑机接口这几年也在不断发展，并取得了一些成绩，甚至开始改变一些人的生活。

我们前段时间就报道过，脑干中风而导致严重瘫痪的 Ann Johnson ，瘫痪这 18 年后，在脑机接口和 AI 技术的帮助下，首次重新和丈夫“对话”。

这是加州大学团队的一项脑机接口研究，研究团队在 Ann 大脑表面植入了装有 253 个电极的硅片，跟信用卡差不多大。

这些电极会截取那些原本将用于控制 Ann 的嘴唇、舌头、下巴、喉咙以及脸部肌肉的脑信号，并传回到计算机里。接下来，计算机会通过 AI 算法分析这些信号背后对应的文字内容。

接下来的好几周时间里，Ann 和研究团队开始对语言模型进行训练 —— 一次又一次地重复“说” 1024 个单词，直至算法能够识别出相关大脑信号。

值得指出的是，研究团队这次让 AI 识别的，并不是单词完整发音的信号，而是去识别更小的语音单位 —— 音素。

譬如，单词“Hello”里就有四个音素：“HH”“AH” “L”和“OW”。

研究团队表示，以音素为识别单位后，算法只需要学习 39 个音素就可以解析出所有英语单词，并且能提升系统分析的准确率和速度。

有趣的是，就在加州大学团队发论文的同一天，斯坦福大学的研究团队也在《自然》上发布了类似的研究报告。

斯坦福大学项目的参与者是今年 69 岁的 Pat Bennett，她在 2012 年被诊断出渐冻症，目前已经无法用言语清晰地沟通。

Pat 对系统的训练花了将近半年的时间，该算法同样是针对音素来识别，每分钟输出约为 62 个单词。

至于准确率，当总单词数为 50，准确率可达到 90%，但当词汇扩大至 1.25 万单词后，准确率则为 76%。

虽然 Ann 采用的技术拥有更高的输出率，但当其词汇量扩展至 1024 个单词时，其准确率的中位数也是约为 76%。

《自然》杂志评论称，这两个研究的参与者能控制其面部肌肉以及在不同程度上发声，因此，不确定这些技术对于完全无法没有剩余肌肉控制能力的患者身上是否可用。

其次，两个项目的设备系统“对于照料者在家使用来说，仍然过于复杂，不能避免大量的训练和维护”。

参与了 Pat 项目的 Jaimie Henderson 博士也认为，在接下来的好些年里，“可植入的，需要通过手术放置的技术”仍会存在，但他认为这是一个可以让患有 ALS 人重新获得沟通能力的重要方式。

虽然 Ann 和 Pat“意念说话”的内容都是呈现于一个屏幕上，但 Ann 的内容却多了一个能“出声”的数字化身。

这个数字化身，会根据 Ann 尝试说话时产生的脑信号来实时移动五官，呈现表情。

数字化身的合成声音，则是用 Ann 在十多年前婚礼上发言的视频素材来训练的。

这一切，都是为了让整个沟通过程更加自然。对于未来想成为咨询师的 Ann 来说，这对于未来的咨询对象，也是一种舒服的沟通表达方式。

“当 Ann 第一次使用这个系统来说和移动数字化身的脸部，我就知道我们做了一些将带来真正改变的东西。”项目中的研究员 Kaylo Littlejohn 说道。

在介绍视频中，Ann 通过这个系统和丈夫 Bill 进行了时隔 18 年来的首次对话，一来一回地闲聊起家常。

- Hi，一切可好？
- Hi Ann，都挺好的。你觉得今天“多伦多蓝鸟”（棒球队）的表现会怎样？
- 一切都有可能。
- 看来你对他们没啥信心啊。
- 是啊。
- 看来我们得看才知道了。

在 Ann 看来，时隔多年，再次听到“自己”的声音，也是一个很奇妙的体验，“ 就像听到了一位老朋友”的声音。

测试当天，Ann 已经迫不及待想让自己的女儿听一下这个声音。

当她患病时，女儿才 6 个月大。她印象中的妈妈，一直都是一款落后输入设备中生成的带英式口音的机器女声。

除了能让日常交流更自然外，参与这个项目还让 Ann 重新感受到使命感和意义：

之前在康复医院时，语言治疗师都拿我没辙。成为这项研究一分子后，我觉得自己是在为社会做贡献。我觉得自己就像再次拥有了工作。我能活那么久也是奇迹；这个项目则让我能在活着的时候真正地生活！

好消息是，接下来团队还计划将研究向前推进，把系统做成无线版本，这样的话 Ann 就不用依靠线缆来连接脑机接口系统了：

如果可以让 Ann 这样的患者用这个技术去自由地控制电脑和手机，这将大大提升她们的独立程度和社交互动能力。

的确，无论是用脑机接口来恢复沟通能力还是行动能力，这些技术的最终目的还是去重新建立患者的独立和自主性。

脑机接口可以是改变人生的“开关”，在和快速发展 AIGC 技术结合后，之前人们畅想的元宇宙世界或许并非只是一个遥不可及的蓝图。

但当这个开关掌握在科技公司，也不由得让人警惕，因为它所带来的影响，要比我们在互联网上“让渡”隐私要大得多。

目前 AI 领域关于监管的讨论，很快也会在脑机接口上出现，对新技术的探索和约束，会同时上演。

本文来自微信公众号：爱范儿（ID：ifanr），作者：硅碳合基

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