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2023-01-31
馬斯克的猴子正在推動一場腦機革命，代價只是“香蕉奶昔”
更新時間：2022-12-02 12:44:45作者：智慧百科
解釋最新科技進展，報道硅谷大事小情
賽博朋克的第一生產(chǎn)力：恰點宵夜
文｜杜晨 編輯｜VickyXiao 題圖來源 | Windy Wei、Neuralink
腦機接口的革命，來得實在太快了。
馬斯克在硅谷舉行的Neuralink溝通會上透露：
首款腦機接口產(chǎn)品
名為 N1
最快6個月內(nèi)就可以啟動人類測試。
“為了我們的首次臨床測試，我們正在非常努力地加緊各項工作準備， ”馬斯克輕描淡寫地表示。
“我們絕大部分的文書資料已經(jīng)提交到了 FDA。我們估計大約再過6個月時間，大家就可以看到 Neuralink 裝到人的腦袋上了。”
Neuralink 擬推出的 N1 腦機接口（內(nèi)部構造） 圖片來源： Neuralink
| 香蕉奶昔，賽博朋克的第一生產(chǎn)力
整場發(fā)布會看下來，硅星人有一個最核心的感受：
如果沒有香蕉奶昔（banana smoothie），這場腦機接口的革命，恐怕不會來得這么快……
為什么這么說呢？
大家可能知道Neuralink這家公司過去以來一直是用猴子和豬等動物進行實驗的。 有名有姓的猴子，就有至少8只，沒名字的預備役更是數(shù)不勝數(shù)。
但是根據(jù)規(guī)定， Neuralink不能強迫它們參與配合實驗……
更何況，早在啟動活體實驗的初期Neuralink就已經(jīng)明白一個道理：強扭的瓜不甜。讓這些猴子做實驗哪怕它們有一點被迫、不情愿，對實驗效果都會有影響。
于是Neuralink 開發(fā)出了一套“自愿參與”原則的激勵方案：
只要來做實驗，就有無限量的香蕉奶昔供應！
圖片來源： Neuralink
具體來說，就像條件反射那樣，Neuralink 的飼養(yǎng)工作人員參與設計了一套強化機制：每當猴子參與了當前的實驗，完成了一次操作，就會得到香蕉奶昔……
這樣，越做實驗，喝的越爽。久而久之，就形成了刺激強化的反饋機制。
下圖你可以看到，這些猴子一邊做著實驗，一邊從面前的管子里嘬著飲料。
簡直可以說是：高高興興做實驗，開開心心喝奶昔……
這樣的反饋機制，在 Neuralink 最近兩年的研發(fā)工作中，扮演了相當重要的角色。
首先來看下面這個腦控光標的實驗：
圖片來源：Neuralink
（雖然看起來猴子都會打字了，然而并非如此，猴子怎么可能懂英語呢？）
下一個鍵要按什么，實驗工作人員早就設計好了，會在猴子面前 MacBook 的虛擬鍵盤上，會以黃色顯眼的方式注明。
而在激勵機制的作用下，只要猴子通過意念腦控光標“移動”到下一個要按的鍵上，并發(fā)出“按下”的信號，管子里就會流出香甜可口的香蕉奶昔……
在對于甜品的渴望驅使下，猴子打出了這么一句話：搞點夜點心切切吧 (can i please have snacks)……
圖片來源：Neuralink
但 Neuralink 并不滿足于讓猴子用光標打字。畢竟它的階段性目標之一，是讓（癱瘓）的人們可以通過腦機信號來操控包括手機在內(nèi)的常用電子設備。
所以，這家公司的猴子大軍，正在香蕉奶昔的驅動下，做著各種各樣的訓練工作，包括并不限于：
等等……
圖片來源： Neuralink
以手寫為例 ：
“一開始還是虛擬鍵盤。 現(xiàn)在我們已經(jīng)可以直接用腦機界面來讀取信號，結合畫面中的圖形，和訓練得到的信號模式，來精準地判斷猴子在屏幕上寫的是什么字 ”，一位 Neuralink 技術專家透露。
這樣下去，猴子恐怕真要“學會”寫字、拼詞了？
以及，香蕉奶昔還能刺激猴子自己去給腦機接口充電！
這樣簡直是給 Neuralink 的工作人員，省了大麻煩了……
具體機制是這樣設計的：
他們將一棵樹做成了“奶茶店”，然后把充電板放在了裝飾的樹杈里：
圖片來源： Neuralink
這樣， 只要猴子想喝香蕉奶 昔了，就會跑過去嘬管子。
結果它的腦袋會正好對準充電板，一邊喝飲料，一邊充電。
這設計，腦回路實在是很有意思！
圖片來源： Neuralink
這場發(fā)布會的各嘉賓發(fā)言，總的來說給硅星人一個感覺，就是：
我們在實驗中遇到了一個技術問題 → 想了很多辦法都解決不了 → 哎最后還得香蕉大法 → 沒辦法香蕉它真的管用??！
沒想到實現(xiàn)賽博朋克，香蕉奶昔竟成了第一生產(chǎn)力……
（期待回頭 Neuralink 實現(xiàn)產(chǎn)品多元化，推出自主品牌的香蕉奶昔……）
圖片來源： Concord Food
| 從香蕉奶昔，到猴腦的可塑性
當然，除了香蕉之外，Neuralink也在用一些更加“正經(jīng)”和更“高科技”的刺激方式，來訓練出更厲害的猴子，好讓它們轉而更好地訓練 Neuralink 開發(fā)下一代腦機接口產(chǎn)品需要的各種信號解碼器、算法模型、測試工具等等。
而在下面這個例子中，Neuralink 就是利用了更復雜的刺激方法。
這家公司有兩個階段性目標，剛才提到了一個，也即幫助（癱瘓）人士獲得運動功能。
而另一個階段性目標，則是視覺義體：通過外部設備+腦機接口的方式，幫助那些一直生活在黑暗中的視障人士，重獲光明。
絕大多數(shù)視障者，問題都出在眼球里，他們的視神經(jīng)，大腦中的視覺皮層，很有可能仍然是完好的。于是 Neuralink 希望能夠用腦機接口的方式，通過外置傳感器（攝像頭）來將信號直接傳入視覺皮層，從而讓失明者重獲光明。 為了實現(xiàn)這個目標，Neuralink 在猴子的 猴腦視覺皮層部位 開了顱，裝了 腦機接口進去。
圖片來源：Neuralink
然而這次的工作更為復雜：不再是讀取腦信號控制外設這種簡單的邏輯，而是完全反過來，從外部獲取的視覺內(nèi)容，將它編譯為原始的腦神經(jīng)信號，傳回到大腦里。
猴子不是人，沒有辦法告訴實驗人員自己看到了還是沒看到、看到了什么東西。于是，Neuralink 又設計了一套新的刺激機制（逆相關reverse correlation，神經(jīng)科學常用的方法）：
圖片來源：Neuralink
1）用腦機接口輸入的人工干預信號，刺激猴子的眼球進行移動（比如可以簡單理解為）；
2）用外置的眼球追蹤設備，驗證實際的眼球移動矢量，是否與人工信號相符；
3）當結果相符的時候，使用香蕉奶昔進行激勵。
如下圖所示：綠色線代表眼球的移動路徑，閃現(xiàn)的白點作為對照。你會看到，猴子的眼球突然朝著沒有出現(xiàn)白點的位置移動，正是因為通過腦機接口收到了人工干預的信號。
最一開始，眼球的移動矢量和人工信號的相符的程度并不高。
然而有趣的是，隨著測試時間變長，次數(shù)增加，猴子越做越熟練，符合程度越來越高。
圖片來源：Neuralink
大腦是指一種 具有可 塑性 的 組織 ，簡單來說也即 大腦內(nèi)部的突觸、神經(jīng)元之間的連接可以由于 學習和經(jīng)驗的影響建立新的連接，從而影響個體的行為。
Neuralink 團隊正是寄希望于這種可塑性，通過不斷的訓練來讓猴子在外界信號的輔助下，獲得一種非原生的低維視覺。
而如果將這種技術的應用規(guī)模進一步擴容，讓信號的復雜程度變高，從單一的矢量，升級為線、面、形狀、顏色，讓像素數(shù)量進一步增加……
那樣，不就能夠讓那些失明的人，重獲視覺了嗎？
想法是偉大的，前景是樂觀的。然而挑戰(zhàn)仍然重重，還有很多技術門檻需要跨越。
Neuralink 提供了一張模擬圖。它 展示了在不遠的未來，通過Neuralink腦機接口的視覺義體技術，大致能夠獲得的視覺（注意這并不是真實圖片，只是模擬的效果）。
在一個理想的視覺義體套件中，通過一個安裝在眼部高度的攝像機獲取圖像，傳入手機進行信號處理，再通過腦機接口傳輸?shù)酱竽X中的視覺皮層。
圖片來源：Neuralink
這不禁令我想起了《賽博朋克2077》。在游戲中，主角拿到的頭兩件賽博義體（cyberware）之一，就是視覺義體 Kiroshi Optics。有了它，主角在正常視覺的基礎上，還獲得了掃描電子器件并對其進行黑客攻擊的能力……
圖片來源：TriggerStudio/CD PROJEKT RED/Netflix
回到現(xiàn)實世界，視覺義體暫時還沒有在游戲里那么酷。
麻省理工科技評論的一位生物科技作者寫道指出，
“馬斯克宣稱義體能夠‘恢復’視覺——也許在很久以后的未來才能實現(xiàn)。能夠通過義體產(chǎn)生的視覺并不是你和我所擁有的視覺。它更像是點狀的光斑，也許能夠通過組合的方式來形成一種簡單的顯示效果，就像老式的燈泡記分牌那樣?！?/strong>
圖片來源：@antonioregalado
圖片來源：MERIT
即便如此，讓失明者重獲光明，仍然是一項有著重大意義的技術使命。
當然，賽博朋克作為一種文化的諸多優(yōu)秀文藝作品，也為人類過于依賴科技的未來敲響警鐘。 盡管Neuralink掀起的這場腦機接口技術革命令人興奮神往，它的諸多風險仍然不可小覷。
在過去一年時間里，Neuralink 也在加緊提高技術安全性，更重要的是確保使用者的生命安全。該公司的努力包括：
現(xiàn)實世界中 ，這場賽博朋克的革命的 第一把火，看來也已經(jīng)點燃了。
沒準將來的 Neuralink，能夠成為像 “ 荒 坂” (Arasaka) 那樣的賽博格技術巨頭……
“我笑了，因為伊隆·馬斯克通過NeuraLink.?直接將一個表情包發(fā)送到我的前顱皮層。哦，我的天啊，這太棒了。我眨了兩次眼睛，用NeuraLike?贊了它，然后非常認真地想：“謝謝先生！請發(fā)送比特幣?！蔽冶犻_眼睛，突然發(fā)現(xiàn)天已經(jīng)黑了，而我正在掐著一個人的脖子?！?/p>
圖片來源：網(wǎng)絡
注：封面圖來自于Windy Wei、Neuralink ，版權屬于原作者。如果不同意使用，請盡快聯(lián)系我們，我們會立即刪除。
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