「深度」脑机暗战:硅谷在“开颅”,深圳已量产

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  记者/林腾余晓晨

  “我看过科科学家给了猴子一个开颅手术,并且在玻璃杯上,他可以听到一声响亮的声音,一个头骨撞到一个洞的声音,我们鄙视侵入性大脑计划。 “BrainCo创始人韩伟告诉界面记者。

韩伟是博士。在哈佛大学脑科学中心和BrainCo,脑 - 计算机接口公司的创始人。他拥有一个头戴式脑机产品,只要这三个点适合头部,大脑信息就可以显示在系统中。在他的公司,这项技术被用于提高注意力和假肢的发展。

线,将控制系统放入头骨。尽管创伤程度已经大大降低,但即便如此,该装置仍然需要使用激光束来刺穿颅骨。根据马斯克的说法,该设备已经在老鼠身上进行了测试,预计将在明年第二季度进行测试。

几乎与此同时,韩泰的大脑产品已经开始批量生产,并收到了数十万个产品订单。目前,已有两种产品投放市场:一种是帮助学生提高对头部的关注,另一种是用于残疾人肌电图控制的智能假肢。

与Musk的Neuralink最大的不同之处在于Han Han的产品在整个过程中不需要开颅手术且无创伤。

脑 - 计算机接口是指通过一种独特的设备连接计算机和大脑,该设备允许人类从外部调节人体生理活动。大脑以某种形式连接到外部设备,以在脑波信号和相关命令信号之间进行转换。

目前,脑机技术分为两种类型:一种是非侵入性的,即外部设备用于获取大脑不同区域的当前活动,通常通过脑电帽接触的方式头皮,间接获得大脑皮层神经信号;另一种是侵入性,打破颅骨并将界面植入颅腔以接收神经信号。

而马斯克和韩愈则对应这两种截然不同的技术流派。他们聚集了大量顶尖的大脑科学家。

“我们长期以来一直在互相嘲笑他们。他们觉得我们不确定这个信号。我们认为他们已进入死胡同,”韩说。

一种是为了获得源脑信号而不断改进的“开颅”过程,另一种是正在投入工业应用的算法解决方案。谁是控制大脑的主力?在未来的人类大脑世界中,技术标准之争是暗流。

技术纠纷

韩浩在30多岁时被美国媒体和特斯拉的创始人伊隆马斯克评为脑机接口领域的五大创新者之一。

2011年,当韩伟去美国学习脑科学时,他发现在美国,这项技术被分为两个非常明显的学校:一所是哈佛大学,麻省理工学院,布朗大学和其他学校的学校在美国东部。非侵入性;另一方面,这是一家激进的美国技术公司,主张侵入性获取大脑信号。马斯克的神经链接是最着名的代表。

2019年7月,卡内基梅隆大学与明尼苏达大学合作,利用非侵入性神经成像技术和机器学习技术开发了一种新的脑 - 计算机界面。在该实验中,使用新的脑 - 计算机接口的人类受试者以非侵入性方式控制机器人臂,并且机器人臂以平滑,连续的路径跟踪计算机屏幕上的光标。

非侵入性学校认为普通人在100年内不会接受侵入性,因为所支付的价格对每个人来说都是不可承受的。

一方面,侵入性整个手术周期和过程非常复杂和恐怖,开颅手术也很危险。根据澳大利亚新南威尔士州一家医院的数据,在71例癫痫手术前植入电极的人中有2人死亡,死亡率为2.8%。

另一方面,人体有排斥反应,任何放置在体内的物质都会结膜,结膜后信号会迅速衰减。换句话说,即使芯片通过手术插入大脑,它很可能会在一段时间后过期,需要取出并放回去。

但是入侵学校认为大脑中有860亿到1000亿个神经元,这些神经元对应于无比复杂的神经网络,因此只有来自信号源的信号才能用于有效应用。

“例如,有很多人想听我们说话。我在玻璃外面听。当然,有一些损伤和噪音,但它们可以通过大量恢复到很好的程度算法。另一个是获取来源。数据,在机器打开房间的一个洞并破坏环境之后,事实上,他不能像以前那样说话。“韩说。

韩伟坚信,即使马斯克的最新技术不会让人感到如此血腥,70微米的设备肯定会在投入后摧毁很多神经元。

一个有趣的事情是,在学术界,只要入侵类型发布最新的技术进步,非侵入式将立即跟进,并且宣布非侵入式也可以通过算法进行相同的应用。

“我们公司的内部策略也很简单,马斯克想用一种侵入性的方式让大脑控制手机,鼠标,键盘,我们也会让一千人通过非侵入性方法进行培训,也能控制这些设备。韩说。

三点连接大脑

在深圳南山科技园北侧,韩宇建立了脑机产品研发基地,残疾人和学生来到这里进行培训或参观。

根据BrianCo的说法,该公司赢得了许多投资机构的青睐,包括BostonAngelClub,中国电子,腾讯的联合创始人曾立清的Dexun Capital,光大控股和CDH投资。

但即使该技术相对成熟且非侵入性,其发展也不是一次性的。

脑电图是一种非常弱的电信号,具有正负微伏。因此,如果在非侵入性设备中使用高强度EEG,则通常首先清洗头发,然后涂抹牙膏等导电膏。测试后,洗头。

“当我们开始做研究时,我们每天洗头两次,每年洗800次,”韩说。

为了使非侵入性脑机真正流行,方便的导电材料是核心技术水平。只有让大家收集高清信号而不洗头并使用电动膏,大脑机器才能真正接受公众。

所以在接下来的三年里,韩伟和他的团队只做了一件事:研究脑电信号测试材料。

在对十几种材料进行迭代后,他们最终发明了一种固态凝胶电极,可以与导电膏分离并具有非常高精度的EEG信息,精度达到医疗水平。

据BrainCo称,该产品已在海外广泛使用,包括NASA NASA,美国奥运代表队和意大利方程式赛车队。

脑机的商业未来

不可否认的是,与需要手术的侵入性大脑相比,非侵入性技术确实具有更高的接受度和更快的批量生产。但问题是,哪个行业最适合大脑?

大脑机器行业的一个人预测,界面记者可以成为大脑计算机的未来业务,只要它们是大脑可以控制的行业。所以这是一个巨大而诱人的市场。

最初,年轻的韩宇开发出一种让人感觉凉爽的产品。例如,脑控无人机,脑控汽车,脑控家电,脑控机器人等,但他终于发现没有人愿意为这些产品买单。

事件的转折点来自脑科学研究员对韩伟的评论:“在课堂上,第一个和最后一个不是智商的差异,而是学习效率和大脑集中度之间的差距。有什么办法吗?解决这个问题。“

这种需求让韩寒开放了。

BrainCo脑科学专家杨金辰表示,基于脑科学和行为科学学习理论,神经反馈训练技术是一种安全,无创的改善大脑功能和结构的方法。适当使用神经反馈训练可有效改善脑功能或治疗脑疾病引起的脑功能损害。在神经反馈训练领域,已经开展了大量的基础研究和临床试验,并且在提高认知能力和任务表现,治疗注意力缺陷和多动症,自闭症,认知老化等方面积累了大量证据。等结果。

在这种理论的支持下,该公司开始开发脑机接口头带,帮助学生提高学习效率。只要他们有三个接触点,他们就可以获得准确的大脑信号。据BrainCo称,该产品已收到数十万件产品订单。目前产品销售遍及四大洲的15个国家和地区,是脑机接口领域销量最高的产品。

另一个行业方向是智能假肢。根据中国残疾人联合会的数据,中国残疾人总人数为8502万,城市残疾人可支配收入约为1.5万元,农村残疾人数较少。中国的假肢市场并不完美,身体残疾的人很少穿着有意识控制的智能假肢。原因是这些智能假肢的价格需要50万至60万元人民币,这严重超出了他们的承受能力。

其次,在提供假肢的公司中,德国公司Osso和Otto Bock占据了大部分市场。这些公司主要向欧洲和美国的受伤士兵出售他们的产品。这项庞大的业务使他们放弃了民用市场。

韩伟说,传统的智能假肢是由肌肉信号控制的,但来自大脑的信号会更准确,信息量更好,但与此同时,不可能每天给残疾人带来更多的东西。因此他们发现了大脑和肌肉信号之间的相关性,并最终形成了一个简单的假体。今天BrainCo的计划是开发更精确的假体,并将成本降低到不到10万元人民币。

不可否认的是,在这场未来的技术竞赛中,非侵入式军团一直走在商业的最前沿。在世界知名的脑电脑公司中,非侵入性也占大多数。

但是,愿意承担风险的侵入行为从未妥协。他们的坚持是,只有当你打开头部并将其塞入芯片时才能看到真正的大脑。

一方面是一项仍在不断探索的精彩技术,另一方面是进入市场的商业军队。这场脑战已经开始了。截至目前,结果尚未划分。