自己目前研究生在讀，在做的項目就是腦電采集這一塊，其中也查閱了馬斯克neuralink相關的文獻和資料，因此從兩個方面來看待這個問題：

1.技術層面的可行性

首先講解一下馬斯克neuralink的工作原理，Neuralink的研究核心主要由以下幾部分

*線程(Threads)—單根多觸點柔性電極，論文中一根線程中包含32個電極記錄位點。

*神經外科機器人(Robots)— 將 Threads 植入皮層的手術機器人，類似于縫紉機。

*芯片(Electronics)— 將記錄到的信號進行濾波，數模轉換和脈沖檢測(spike detection)的電子元件，代表技術為 DJ Seo 的 N1 傳感器。

算法(Algorithms)— 腦機接口算法

概述——腦機接口(BMI)有望恢復感覺和運動功能以及治療神經系統疾病，但是臨床BMI尚未得到廣泛采用，部分原因是適度的通道數限制了其潛力。Neuralink邁向了可擴展的高帶寬BMI系統的第一步。

Neuralink構建了小而靈活的電極“線”陣列，每個陣列最多有3,072個電極分布在96個線上(腦電信號的質量決定了整個系統的性能。其核心在于電極的工藝，對于植入式電極來說，除了上面提到的生物兼容性，電極的工藝，尺寸，記錄精度，觸點數量，都會直接影響到腦電信號的記錄。電極在保證記錄精度的情況下尺寸越來越小，生物兼容性更好，侵入所帶來的創(chuàng)傷也將越來越小，同時也能更加穩(wěn)定的長期記錄。Neuralink 提出的電極，Thread—“線” 讓我們可以得到更多的皮層信息，且更細更軟的電極極大的減小了腦損傷，N1 傳感器也簡化了腦機接口的設計，讓腦機接口應用于生活變得更有可能。)。

Neuralink還建立了一個神經外科手術機器人，該機器人每分鐘可以插入六根線(192個電極)。每條線都可以以微米級的精度單獨插入大腦中，以避免表面脈管系統的侵害并針對特定的大腦區(qū)域。電極陣列被封裝在一個小的可植入設備中，該設備包含用于低功耗車載放大和數字化的定制芯片：用于3072個通道的封裝所占面積小于(23×18.5×2)mm3。單根USB-C電纜可提供設備的全帶寬數據流傳輸，并同時記錄所有通道的數據。在長期植入的電極中，該系統的峰值產率高達70％。 Neuralink的BMI方法在具有臨床意義的包裝中具有前所未有的包裝密度和可擴展性

線程(Threads)線程(Threads)

上圖就是neuralink中提到的Thread“線程”，線的直徑寬度為 4 至 6 μm，比人的頭發(fā)絲(約 75 微米)還要細，與其他腦機接口中使用的材料相比，不僅對大腦損害性更小，而且還能傳輸更多數據。

所謂電極(即上文中的Thread“線程”)，是用來采集腦部神經元產生的微小電流，可以記錄人腦的動作電位，反應大腦活動。記錄的電極越多，采集到的腦部信息越豐富，越有益于反應大腦活動狀態(tài)。

Robot——“神經外科機器人”Robot——“神經外科機器人”Robot——“神經外科機器人”

上圖即為neuralink為將線程“Thread”植入腦部而發(fā)明的神經外科機器人。

Robot(神經外科機器人)——由于頭骨在大腦中是實時移動的，所以在插入電極的時候很可能會損壞附近血管，而robot通過實時監(jiān)測與測量，可以避免電極插入時損壞大腦中的血管，造成創(chuàng)傷

A.裝入的針夾盒。 B.低力接觸式大腦位置傳感器。 C.具有多個獨立波長的光模塊。 D.針馬達。 E.插入期間聚焦在針上的四個攝像頭之一。 F.攝像機具有手術視野的廣角視圖。 G.立體相機

插入器頭還固定有一個成像堆棧(圖3E–G)，用于將針引導到線環(huán)，插入目標，實時插入查看和插入驗證。 此外，插入器頭包含六個獨立的光模塊，每個模塊都可以獨立地以405 nm，525 nm和650 nm或白光照明(圖3C)。 405 nm的照明激發(fā)了聚酰亞胺發(fā)出的熒光，并允許光學堆棧和計算機視覺可靠地定位(16×50)μm2螺紋環(huán)，并執(zhí)行亞微米視覺伺服以進行引導，并通過650 nm的針進行照明。 立體相機，基于軟件的單眼擴展景深計算以及525 nm的光照可精確估算皮層表面的位置Thread植入過程Thread植入過程1.插入程序通過線程接近大腦代理。i.針和套管。 ii.先前插入的線程。iii。 插入線程。 2.插入器觸及大腦代理表面。 3.針刺入組織代理，將線推進到所需深度。 4.插入器拉開，將線留在組織代理中

神經外科手術機器人的工作過程大致兩個步驟：1、通過計算機視覺技術以及神經外科手術醫(yī)生的聯合判斷確定在大腦中插入電極的位置，然后描點確定(如左下動圖所示)；2、機器人取線“電極”根據描點插入大腦

芯片(Electronics)

左上圖為封裝好的傳感器設備。 A.能夠處理256個數據通道的單個神經處理芯片ASIC。 這種特殊的封裝設備包含12個此類芯片，總共3,072個通道。 B.聚對二甲苯-c基材上的聚合物線(也就是之前提到過的“Thread”)。 C.鈦制外殼(蓋子已卸下)。 D.用于電源和數據的數字USB-C連接器

芯片尺寸比手指還小，具體大小如左下示意圖所示。該芯片的作用能夠更好地讀取、清理和放大來自大腦的信號。但目前，只能在老鼠身上進行實驗，通過 USB-C 的有線連接方式傳輸數據。

這個芯片中集成了 1024 個 Analog pixels(“Analog Pixel”，即電極信號的放大以及A／D處理。)

Neuralink 表示，這顆定制芯片所提供的電流大約是目前最強的傳感器的 10 倍。但這遠遠不夠，這個部分的最終目標是創(chuàng)建一個無線工作系統。

Table 1 表示的是左上圖A芯片的參數

Table 2 表示兩種不同的記錄系統參數模式ASIC版圖ASIC版圖

Neuralink大鼠實驗大鼠實驗

具體的“侵入”過程是，自主神經外科機器人利用計算機視覺系統來引導一根五微米厚的包含電線和絕緣材料的針頭進入大腦(這樣做避免破壞血管)，電線直徑約為人類頭發(fā)直徑的四分之一，連接到不同的位置和深度的一系列電極。機器人最快每分鐘可以插入 6 根包含 192 個電極的電線。 這些電極將檢測到的神經脈沖傳遞到頭骨表面的處理器，處理器能夠讀取多達 1536 個通道的信息，這大約是目前可植入人體系統的 15 倍。

大鼠實驗結果

從植入大鼠大腦皮層的單線程(32個通道)同時獲取寬帶神經信號(未過濾)。 每個通道(行)對應于螺紋上的電極位置(左側為示意圖；位置間隔為50 μm)。 尖峰和局部場電位很容易看出。 右：推定波形(未排序)； 數字表示通道在線程上的位置。 平均波形以黑色顯示，左邊那一根就是單根Thread(線程)，其中單個線程包含32個電極記錄位點。參考文獻：

1、An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels Elon Musk & Neuralink,, July 16, 2019

2、The “sewing machine” for minimally invasive neural recording Timothy L Hanson1, Camilo A Diaz-Botia2,

3、NeuroRoots, a bio-inspired, seamless Brain Machine Interface device for long-term record- ing. Marc D. Ferro et al. n: bioRxiv (2018), p. 460949.

4、2019 Neuralink 發(fā)布會

2.倫理層面的可行性

從技術層面來說，實現neuralink所描述的功能還是沒問題的，首先目前的電極工藝和芯片工藝完全能夠滿足需求，而對于算法分析上，目前大數據和人工智能發(fā)展迅猛，基于此，后期將腦電信息與疾病監(jiān)測相結合是完全有可能實現的，但前提是需要獲取足夠多的樣本信息，即需要在足夠多的人體身上進行測試實驗，獲取大數據進行分析。

但是以上最關鍵的還是要通過倫理的考驗，而這一點也是馬斯克在neuralink發(fā)布會上強調的一點，因此，目前最大的阻礙即倫理層面的可行性，當倫理層面得到審核通過，那應該也是neuralink開啟下一階段的關鍵。

總的來說，個人感覺，neuralink在一年內完成題主所描述的目標很難，但是這個目標的實現只是時間上的問題，所以大家還是往好的地方想吧，一項技術的發(fā)展也不一定有大家想象的那么恐怖，利用得到，還是能夠幫助到全人類的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的马斯克脑机接口_如何看待“马斯克：脑机接口或一年内植入人脑，可修复任何大脑问题”？...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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