對於我們絕大多數人來說，大腦裡面塞個芯片這種事，應該發生在動漫影視遊戲裡，比如《賽博朋克2077》，往大腦裡面植入芯片，被植入者就可以獲得各種神奇的力量。但是在2024年1月29日，馬斯克的腦機接口公司Neuralink首次成功地將無線大腦芯片植入人體。
而且馬斯克透露，這次植入的初步結果檢測到神經脈沖。在最近的一次公開線上分享上，馬斯克更是透露，這名首位人類受試者已基本康復，並且可僅憑思維操控鼠標。
“目前進展良好，病人似乎已完全康復，我們沒有發現任何不良反應。”他說。
馬斯克官宣
被植入到患者大腦裡的這顆芯片叫做Telepathy，他的原理是攔截大腦的神經信號來移動肢體，然後將這些信號重新傳輸到身體的其他地方，以便患者可以再次控制他們的肢體。這次實驗的目的是為治愈因脊髓損傷或肌萎縮側索硬化癥 (ALS，也稱為盧伽雷氏病）而導致四肢癱瘓的患者。
Telepathy
雖然即便是在2024年，腦機接口這個事對我們普通老百姓來說依然是難以置信。但是Neuralink這傢公司，本來打算在2020年的時候就開始進行人體實驗。可能是因為動物實驗的結果並不理想，這傢公司總計造成1500隻測試腦機接口動物的死亡，所以人體實驗被推遲。直至2023年5月，Nueralink才獲得批準。
那麼……它是如何做到的？
無論是外觀還是產品本質，Telepathy就是一個電極。那麼也就是說，往大腦裡通電就能達到控制四肢的效果，按照這個理論，用高壓電接在大腦上效果不是更好嗎，費那麼大勁開瓢塞個鐵片子進去圖什麼？事實上這個邏輯既是對的，也是錯的。我們需要先來解什麼才是大腦。
大腦有兩個基本功能：記錄神經元的輸出信息，以及向大腦輸入信息或以其他方式改變其自然信息流。舉個實際的例子，當你閱讀這句話時，這一過程正在自然地發生在你的大腦中。你的眼睛進行特定的水平運動，這是大腦神經元向“機器”（即你的眼睛）輸出指令，並由眼睛接收並執行的過程。同時，屏幕上的光子進入視網膜，刺激大腦皮層枕葉區域的神經元，使得文字圖像進入你的大腦視覺中樞。
這個圖像進一步刺激大腦的另一部分神經元，從而讓你能夠處理圖像中的信息並理解句子的意義。輸入和輸出信息是大腦神經元的核心工作，那麼對於腦機接口（BMI）產業的目標，就是如何參與到這個過程中去。
馬斯克正在給年輕的馬斯克安裝頭戴設備，由AI生成
乍一看，這似乎不是一項特別艱巨的任務，畢竟就兩個硬指標。然而大腦皮層內部大約有200億個活躍的神經元，每個神經元通過突觸與多達1000個，有時甚至高達10000個其他神經元相連。想要具體解每個神經元具體是哪些作用，難度是非常大的。
Neuralink建立在現代電子和計算技術能夠識別並解讀被稱為神經元的腦細胞電信號這一理念之上。這種計算技術進而可以通過生成自身的信號與身體進行雙向通信。上文提到的Telepathy，其工作原理是將包含1024個微小電極的64根線程插入大腦中。每個電極都能夠感知大腦的電信號。為能夠在不打擾大腦內血細胞的情況下完成操作，Neuralink還為患者準備一些機器人，用於在患者大腦內安裝電極導線。
Telepathy裝置跟硬幣差不多大小，不過它更厚一些。整個手術的過程是，在患者的顱骨上線嵌入一個類似大小的孔，再把Telepathy塞進去。它配備一個處理器，負責管理和調控與大腦及外部世界的通信，並且支持無線通信和充電功能。
其實所有的腦機接口技術，無論是植入式設備還是頭戴設備，都基於相同的基本原理：它們記錄與某種功能（如語言或註意力）相關的神經活動，通常是記錄活動產生的電信號；下一步解釋這種活動的含義；最後將其用於控制外部設備或簡單地提供給用戶作為信息。
植入式腦機接口記錄的腦信號比外部設備更加豐富，但這些實驗性的設備僅供那些潛在的臨床益處超過例如腦損傷或感染的風險的人使用。
一個很有意思的事情是，馬斯克創立Neuralink為的是啥？按照上面的說法，Neuralink理應是一個提供腦損傷治療方案的醫療公司。然而如果你這麼想，你格局就小。
Neuralink的理念來自於一個科幻概念，叫做neural lace。這個概念最早由作傢伊恩·班克斯（Iain M. Banks）在他的科幻小說《文明空間》（Culture series）中提出。其核心目的是通過在人腦皮層或周圍組織中植入微型電極陣列，實現大腦與計算機或其他電子設備之間的高帶寬通信，簡單一點說這是種人腦與電腦之間無介質交互的概念。
neural lace藝術概念圖
在Neuralink的藍圖裡，他們想通過一種直接的、無縫的接口，通過納米級別的傳感器和電極與神經元相互連接，從而實現高效的腦機交互。這種設備的目標是增強認知能力、提高大腦對計算機系統的控制力，並且可能用於治療神經系統相關的疾病。
也就是說，這次的Telepathy在業務上來說隻是一個“附贈品”。Neuralink真正想做的是在人類大腦裡植入一個類似於手機、電腦這樣的終端設備。這個公司最早的團隊僅有8個人，不過有一個人的履歷卻和其他7個人“格格不入”（其餘七人皆為生物相容性材料研究背景），他就是Paul Merolla。他曾經是IBM SyNAPSE項目的首席芯片設計師，還領導TrueNorth芯片的開發（TrueNorth是當時晶體管數量最多的CMOS之一）。正是有芯片設計專業的Paul Merolla，才能讓Neuralink跳脫出“醫療儀器”這個架構，更加靠近neural lace理念。
當然生物相容性也是非常重要的，neural lace需要在人體內表現出良好的生物相容性，以防止免疫系統的排斥反應。在材料科學和生物醫學工程領域取得更大進展是至關重要的。
按照馬斯克的說法，Neuralink針對人體的試驗預計將持續大約六年時間，最晚在2027年的時候，Neuralink的腦機接口設備將會被允許植入於健康人的大腦中，以提供新的計算機交互方式。不過馬斯克說的話並不是那麼靠譜，沒必要太當真。2017年的時候他就說過，Neuralink會在2021年前就完成人體臨床試驗。可是這都2024年，才開始第一次人體植入。
對於我的大腦來說，還有其他套餐可以選嗎？
腦機接口這個領域雖然比較獨特，但是這並不代表Neuralink一傢獨大。伊利諾伊大學在2017年就研究出一種可生物降解、機械強度高的絲膜基材上用矽和其他傳統材料構建高性能柔性電子器件。醫生可以在大腦表面放置電極陣列來查明癲癇發作的根源，患者可以使用這種電極來控制計算機光標。
伊利諾伊大學的絲綢腦機接口芯片
該團隊報告稱，他們使用一種絲綢電極裝置，成功測量貓大腦表面的電信號。絲綢是機械強度強的材料，這意味著薄膜可以卷起並通過顱骨上的小孔植入進患者的大腦皮層上。而且隨著時間的推移，絲可以溶解成無害的生物分子。傳統的表面電極陣列無法觸及這些皺褶區域，而這些區域占據大腦表面積的很大一部分。但是當這種材料被放置在腦組織上並用生理鹽水濕潤時，絲薄膜將會在腦表面縮小包裹，就能將電極帶入組織的褶皺中。
2023年的時候，舊金山加利福尼亞大學也公開他們的腦機接口項目。團隊將一個由250多個電極組成的網格植入進一位腦幹中風患者的大腦皮層。這個網格位於曾經控制她身體、面部和喉部的區域之上。當安想象說出特定詞語時，研究人員記錄下她的神經活動。隨後，通過運用機器學習技術，他們確定對應於每個單詞以及如果能夠發聲時安會使用的面部運動的活動模式。
金山加利福尼亞大學公開腦機接口項目
未來腦機接口可能會成為常態，然而你願意在你的大腦裡塞這麼一個玩意嗎？