让人脑连接电脑，有些问题应未雨绸缪

　　像人类一样思索一向是人工智能不绝追寻的方针。今朝，尽量人工智能的应用场景不绝拓展，但其与人类思想还存在着明明的差距，对付人脑的认知始终影响着人工智能的成长，怎样相识和模仿人脑已成为急切需求。本期两篇文章所涉及的研究——脑机接口和类脑计较机为我们带来了这方面的前沿信息。

　　——编者

　　打开人类的头颅，植入电子芯片，读取脑电波，获取海量常识，这种科幻影戏中的桥段正在迫近实际。8月29日，知名电动汽车公司特斯拉的首创人埃隆·马斯克旗下的脑机接口初创公司Neuralink，演示了最新一代侵入式脑机接口装备（Brain-Computer Interface，BCI），并展示了大脑被植入了该脑机接口的三只小猪。

　　马斯克成长脑机接口的初志是但愿用呆板来进步人脑智力，从而与人工智能呆板人抗衡。装进大脑的智能装备，好像跟智能穿着装备没什么区别，只是它可以清楚读取大脑的信号。有人说，这就像是一个“潘多拉魔盒”，一旦打开，其潜力险些是无穷的，人类的成长也会迎来重大的改变。

　　天津脑科学中心主任助理、天津大学神经工程团队许敏鹏副传授暗示，这次宣布的脑机接口装备，首要的打破是对收罗电极阵罗列办了高度集成，并将数据由有线改为无线传输，支持无线感到充电，有助于脑机接口装备的微型化、便携化成长。不外，BCI技能间隔大局限贸易化应用尚有必然间隔，另外，其对人体康健的影响以及数据安详等题目也不容忽视。

　　高度集成收罗电极阵列，装备微型化

　　据报道，Neuralink演示的这款BCI比硬币还小。通过全自动化装备可在30分钟内完成大脑植入手术，无需满身麻醉，当天就能出院，并且手术是可逆的。BCI可实现神经信息的上传、储存、下载乃至修改，把意念转化为可被计较机识此外数据信号。

　　“从近屡次的宣布会来看， Neuralink团队今朝的事变齐集在脑电信号的收罗方法上。”许敏鹏以为，对付这次宣布的BCI装备，首要打破是对收罗电极阵罗列办了高度集成，即将1024个通道集成排布到只有硬币巨细的“贴片”上。除此之外，Neuralink也将数据由有线改为无线传输，并支持无线感到充电，这对BCI装备的微型化，便携化成长有必然的促进浸染。

　　“装备的微型化、便携化一向是数字革命的一大成长偏向。”许敏鹏举例说，以最认识的电脑和手机为例，1946年天下第一台计较机降生时占地170平方米，重达30吨，但跟着工程技能的成长，我们此刻的条记本可以轻至1千克，且运算速率远高于第一台计较机，这也才有了我们在趁魅站、高铁上的移动办公；手机也从最初的“年迈大”成长为极其精练的智妙手机，乃至在必然水平上可以取代电脑，为我们的糊口带来了极大的便利。

　　BCI从第一次提出至今，装备在机能、体积、重量上也有了很是大的改造，这种微型化的成长为智能穿着BCI提供了重要的技能支撑。“大概在将来BCI装备就像智妙手环一样利便，我们只需想一想，它就能辨认我们的设法，完成一系列的操纵。”许敏鹏说。

　　今朝天津大学团队也在齐集攻关BCI装备，等候将来3—5年内可以提供大局限商用的办理方案。

　　伦理上存在争议，掩护信息安详是要害

　　对BCI技能的应用，一向有阻挡意见。如360首创人周鸿祎就以为，人类可以应承BCI技能在临床医学上用来治疗和辅佐一些残障人士、精力疾病患者等，但应该严酷限定BCI技能的行使范畴。由于当每小我私人都酿成“数字人”往后，数据掩护将面对庞大挑衅。

　　对此，许敏鹏暗示，现有BCI的信号收罗技能，读取的照旧用户在特按时刻内执行特定使命时的脑电波，即必要用户接管和遵循响应的交互协议，如按照协议要求，执行想象本身左手握拳的使命，不然所收罗到的是交互协议外的意念信息，这种自由意图信息今朝是无法解码的，因此尚不存在操作BCI窃取协议外小我私人隐私信息的题目。

　　“不外，科学和工程的成长经常带来重要的伦理题目。”许敏鹏说，一方面，BCI相干的神经技能风险是未知的、不行控的，譬喻脑深部电刺激、侵入性微电极阵列等，它们也许会引起不行预料的大脑重塑、组织回响或传染的风险等，这方面今朝尚未有体系和全面的研究。

　　另一方面，BCI收罗的信息中含有效户的个别信息，这会涉及到隐私安详题目。因此要求研究职员在计划上把风险减至最低水平，以停止呈现信息泄漏、黑客进攻等题目。同时成立健全响应的体制和禁锢政策，使统统信息收罗勾当都有迹可循，切实掩护用户隐私。

　　医疗规模远景辽阔，但数字长生还很迢遥

　　今朝BCI技能可分为侵入性和非侵入性，侵入性BCI技能必要通过外科手术将信号检测电极植入大脑皮层。

　　“马斯克最新宣布的‘LINK V0.9’作为侵入性BCI技能，具有较高的信噪比和精采的时刻、空间判别率。但难点是研发具有高迅速度和高不变性的电极阵列，以记录方针神经元群的信号，同时最小化情形滋扰。电极原料、布局等的选择与计划，恒久记录电极机能的评价，植入点周围微情形的变革等方面也是影响侵入性BCI研究的困难。”许敏鹏以为，恒久植入人体的康健安详风险也不容忽视，这或将成为其最大挑衅。

　　而非侵入性BCI安详性高，合用人群越发普及。但因为大脑皮层勾当发生的神经电信号穿过颅骨等组织层后，信号质量大大减弱，并丧失了大量有关大脑皮层神经电勾当信号源的时空漫衍信息，以是非侵入BCI的一个重浩劫点是要从噪声大、混叠严峻的脑电信号中提取并辨认薄弱的方针脑电特性，这必要从感知机制到软硬件协同创新予以降服。

　　马斯克在宣布会中暗示，将来人们可直接用意念就能与别人举办交换，还可以用意念呼叫乃至驾驶一辆特斯拉。

　　“脑控汽车只是BCI浩瀚应用场景的一个缩影，今朝BCI技能在医疗康健方面表现出了庞大的应用潜力，也在部门疾病的痊愈和改进方面形成了较好的结果。”许敏鹏举例，好比今朝已做买卖业化的人工耳蜗，它能取代人的耳蜗把声音信息转变为电信号，然后直接刺激听神经纤维，从而发生听觉，为重度耳聋、繁重度耳聋或全聋患者提供了规复听力的也许。

　　另外，视网膜神经假体技能通过在视网膜四面植入电极阵列来刺激神经细胞，以治疗因视网膜光感觉器退化变性引起的失明症，今朝在美国、德国等一些医院已经开展了相干的临床试验。在脑卒中痊愈方面，BCI技能也有较大的应用空间。好比天津大学神经工程团队研发的“神工”系列人工神经痊愈呆板人，将BCI与神经电刺激技能团结，为脑卒中患者提供了主动性的痊愈实习，明显改进了卒中患者的糊口质量。

（编辑：湖南网）

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