不开颅,把 ChatGPT 装进脑子里?
没错,这就是这家名为 Synchron 的脑机接口公司正在做的事,不仅是给脑机接口装上 GPT,还让瘫痪病人用意识在 Vision Pro 上玩起了「纸牌」。
Synchron 的脑机接口技术最大的独特之处在于,它结合了现有的技术,不用开颅就可以完成侵入式脑机接口的植入。
Synchron 基于支架的植入物通过血管插入大脑,图片来自 Synchron
Synchron 的植入物叫做 stentrode,无论外观还是用法都和血管支架十分相似。
但不同的是,它是一个 16 个传感器的网状材料组织,可在血管壁上扩展,形成一个中空的立体网络,用以读取、解码大脑用于完成特定任务的信号,并将这些信号传输到胸前的设备。
除了这一设备外,Synchron 的脑机接口设备还包含一个阵列发射器单元,它被放置在用户的胸部皮下组织中,记录来自运动皮层的大脑信号,并将原始数据传输到接收器单元上,转换为任何蓝牙设备都可以识别的标准化数字命令。
64 岁的 Mark 是最早体验 Synchron 脑机接口的用户之一,是一名肌萎缩侧索硬化(ALS)患者。
受到「渐冻症」的影响,他正在渐渐失去对肢体的控制以及语言能力,但也在体验 GPT 与脑机接口的结合中,获得新的能力。
Mark 演示 ChatGPT 促进 Synchron 脑机接口的打字和通信
Synchron 让 ChatGPT 等大型语言模型以文本、音频和视觉的形式获取相关上下文,预测用户可能想要表达的内容,并为他们提供一个可供选择的菜单:
你可以选择几种不同的回复内容,所以与其一个字一个字地输入,我只需点击一两下按钮,就能完成大部分句子。
如果 AI 生成的答案都不正确,还有一个刷新按钮可供用户选择。通过这种模块选择的形式,Synchron 让用户在很大程度上减少了用户的输入量,提高了响应的自然性和流畅性,而这对于在行动不易的患者而言,显然非常重要。
Mark 使用脑机接口从 GPT 生成的可能性菜单中,选择想要表达的内容
更重要的是,随着使用时间的增加,系统会不断学习用户的语言习惯和偏好,并通过用户选择的反馈调整和优化预测能力,使其越来越符合用户的习惯,Mark 笑着说:
偶尔它会爆出一个粗口,这也是我偶尔会说的。
Oxley 表示,Synchron 已经试验了大约一年的不同 AI 模型,直到 GPT-4o 的出现带来了转机。
今年 5 月,一个特别演示视频引起了 Oxley 的注意。它展示了一个有视力障碍的男人在城市中导航,让 AI 描述他的周围环境,甚至帮助他叫出租车。
一名视力受损的用户在 GPT-4o 的指导下像正常人一样打车
这个视频启发了 Oxley,也让他看到了脑机接口的未来。在加入 GPT-4o 之后,Synchron 脑机接口迎来了 4 个方面的显著变化:
辅助通信:GPT 生成预先设定的回答选项,用户不需要逐字输入智能预测:GPT 利用上下文预测用户可能的回答选项,减少工作量多模态输入:GPT-4o 接收文本、音频和视频输入,通过多种方式提供信息适应性学习:系统逐渐学习和适应用户的习惯和偏好,提高准确性和个性化更重要的是,这种 AI + 脑机接口的多模态信息输入模式,与大脑本身的行为模式有一些相似之处:我们这样做的原因是,多模态「4o」是不同的,因为它使用的是来自环境的输入,这些输入的行为就像是用户大脑的延伸。当用户开始与提示互动时,它将获得环境中发生的一切的实时信息流。除了 GPT 以外,Mark 的脑机接口体验最近还迎来了新的升级——连上了苹果 Vision Pro。7 月 30 日,Synchron 宣布已经成功将其脑机接口与苹果 Vision Pro 连接,使用 Synchron 脑机接口的患者可以通过意识控制这台设备。Oxley 表示:Vision Pro 是一个功能强大的系统,但它依赖于使用手势来控制 UI。我们直接从大脑发送控制信号来取代手势,我们正在向不需要触摸或语音的人机交互新蓝牙标准迈进,这是数百万瘫痪患者尚未满足的关键需求。Mark 正与 Synchron 的员工一起工作,图片来自 CNBC自 Vision Pro 发布以来,他就开始积极参与测试,目前使用脑机接口控制 Vision Pro 已经与控制 iPhone、iPad 没有太大区别,不仅可以发送信息,还可以观看 Apple TV、玩纸牌,而这些都是仅用意念进行的交互。Mark 表示,他尤其喜欢 Vision Pro 中观察夜空星座的应用:这太酷了,它真的栩栩如生。使用这种增强现实技术的效果非常显著,我可以想象,对于处于我这种境地的人或其他失去日常生活能力的人来说,它也会如此。它可以把你带到你从未想过会再次看到或体验的地方,为我提供了另一种体验独立的方式。这是 Mark 的新体验,也是很多人对于脑机接口的最终幻想。例如总部位于布鲁克林的开源神经技术公司 OpenBCI,也在致力于通过 AI 及神经技术的融合,促进非侵入式脑机接口的发展。相比 Vision Pro 而言,OpenBCI 推出的头显设备 Galea 更像一个融合了 VR/AR 设备的传感器平台。它搭载了诸如脑电图、眼电图、肌电、皮肤电等一系列不同的传感器,用于收集来自大脑、眼睛、肌肉的数据。再通过配套的软件套件,Galea 能将原始传感器数据转化为通用信号,拥有更强的实时交互性和可控性。CNET 的记者在体验后表示,他能在 VR 设备中观察自己的脑电波。得益于 Galea 肌电信号传感系统,他还能通过面部肌肉的微小运动来玩一款名为《Cat Runner》的小游戏,控制其中的卡通人物移动,而且由于传感器都在头部,自己的活动不会干扰基于摄像头的其他功能。在一场 TED 演讲中,一位名为 Christian Beyerlain 的BCI脊髓型肌肉萎缩症患者,现场演示了如何在双手不操作手柄、不借助任何外力的情况下,使用 OpenBCI 设备控制无人机。OpenBCI 的创始人 Russomanno 指出,通过肌电信号传感系统,Galea 能够扩展这位患者的更多身体机能。毫无疑问,与 Mark 一样,通过脑机接口与头显设备的结合,让失去手部或声音活动能力的用户也能够随心所欲地操控设备。更重要的是,作为一种更高效的收集信息方式,Galea 的传感器阵列不仅可以用于本体,未来也可以用到例如 Vision Pro 等其他设备中。显然,Vision Pro 作为一种融合数字和物理世界的空间计算机,让我们可以用眼睛、手、声音,实现自然、直观的交互。但还有很多残障人士,无法使用这些方法,那么就应该以他们能够做到的交互方式,让他们也享受到沉浸感,并丰富手眼控制之外与计算机交互的方式,无论 GPT-4o 还是脑电传输设备,其目的都是一样的。对于像 Mark 和 Christian 这样的人来说,这代表着一种新的自由和独立的方式,让他们能够在脑机接口的帮助下,重拾一部分作为人类的独立性和尊严。