Một khái niệm đã thu hút trí tưởng tượng của những người có tầm nhìn xa trông rộng cũng như các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực hợp tác giữa con người và công nghệ đang phát triển nhanh chóng: ren thần kinh.
Giao diện não-máy tính (BCI) mang tính đột phá này có khả năng biến đổi các tương tác của chúng ta với các công nghệ thông minh, đẩy giới hạn tiềm năng của con người lên những tầm cao không thể tưởng tượng được.
Chúng ta sẽ bắt đầu chuyến hành trình vào thế giới biến đổi của ren thần kinh sẽ kết thúc trong bước tiến hóa tiếp theo: Neuralink.
Hãy tham gia cùng chúng tôi khi chúng tôi điều tra cách Neuralink xây dựng trên nền tảng Neural Lace và thúc đẩy sự hợp tác giữa con người và công nghệ vào một kỷ nguyên khả thi mới.
Một chút nền
ren thần kinh, một giao diện não-máy tính (BCI) có thể thay đổi trò chơi, là một bước tiến lớn trong sự hợp tác giữa người và máy.
Nó đòi hỏi phải đưa một lưới điện cực siêu mỏng vào não, tạo thành một kết nối liền mạch với hệ thống não.
Giao diện này cho phép giao tiếp hai chiều giữa não và thiết bị bên ngoài.
Ren thần kinh có khả năng mở đường cho khả năng nhận thức cao hơn, cải thiện giao tiếp và các liệu pháp mới cho các bệnh thần kinh.
Các học giả, nhà nghiên cứu và những người theo chủ nghĩa tương lai đã bị thu hút bởi khái niệm ren thần kinh vì nó làm mờ đi sự khác biệt giữa trí thông minh tự nhiên và nhận thức nhân tạo, mở đường cho những tiến bộ biến đổi trong các khía cạnh khác nhau của cuộc sống hàng ngày.
Từ Neuralace đến Neuralink: Thúc đẩy sự hợp tác giữa máy móc và não bộ
Quá trình chuyển đổi từ Neuralace sang Neuralink là một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực giao diện não-máy tính (BCI).
Neuralink, do doanh nhân Elon Musk lãnh đạo, mong muốn tái tạo lại sự hợp tác giữa con người và công nghệ bằng cách xây dựng khái niệm sáng tạo về ren thần kinh.
Các BCI tiên tiến do Neuralink phát triển nhằm mục đích kết hợp liền mạch bộ não con người với các máy tính thông minh, cho phép giao tiếp hai chiều và mở ra những chân trời mới về tiềm năng của con người.
Với các mục tiêu đầy tham vọng và các khoản đầu tư đáng kể của Neuralink, khái niệm kết hợp giữa con người và trí tuệ nhân tạo chiếm vị trí trung tâm, hứa hẹn những tiến bộ thay đổi cuộc chơi có thể biến đổi sự tương tác của chúng ta với công nghệ và mở rộng tầm nhìn nhận thức của con người.
Tầm nhìn sáng lập và đội ngũ ban đầu
Elon Musk và một nhóm bảy nhà khoa học và kỹ sư chuyên về khoa học thần kinh, hóa sinh và người máy đã thành lập Neuralink vào năm 2016.
Mục tiêu ban đầu của công ty là phát triển các thiết bị để điều trị các bệnh nghiêm trọng về não, với mục tiêu dài hạn là cải thiện con người.
Musk đã tưởng tượng ra một lớp kỹ thuật số phía trên vỏ não, tạo ra mối quan hệ cộng sinh với trí tuệ nhân tạo, lấy cảm hứng từ khái niệm khoa học viễn tưởng về “ren thần kinh” từ loạt phim The Culture của Iain M. Banks.
Mục đích là để giải quyết các chấn thương não và cột sống, với khả năng lấy lại các khả năng đã mất thông qua cấy ghép thần kinh.
Những tiến bộ và trình diễn
Neuralink đã thu hút sự chú ý vào tháng 2021 năm XNUMX bằng cách trưng bày một con khỉ đang chơi trò chơi “Pong” bằng cách sử dụng bộ cấy ghép giao diện não-máy tính của nó.
Mặc dù công nghệ giống hệt nhau đã tồn tại trước đó, bộ cấy của Neuralink nổi bật nhờ chức năng không dây và số lượng điện cực tăng lên, cho thấy sự tiến bộ kỹ thuật đáng kể.
Công ty muốn chỉ ra cách giao diện não-máy tính có thể tạo điều kiện cho các tương tác trực tiếp giữa não và thiết bị bên ngoài.
Tuy nhiên, đến tháng 2022 năm XNUMX, ban lãnh đạo và đội ngũ ban đầu của công ty đã thay đổi, chỉ còn hai người đồng sáng lập còn sống sót.
Khởi đầu bí mật cao
Gizmodo đã tuyên bố vào năm 2018 rằng Neuralink duy trì mức độ bí mật cao xung quanh các hoạt động của mình.
Mặc dù còn thiếu các chi tiết cụ thể, nhưng hồ sơ công khai cho thấy ý định của công ty là mở một thử nghiệm động vật cơ sở ở San Francisco.
Sau đó, Neuralink bắt đầu hoạt động nghiên cứu tại Đại học California, Davis.
Bức màn bí mật đã được dỡ bỏ vào năm 2019 khi nhóm Neuralink trình diễn trực tiếp nguyên mẫu của họ tại Học viện Khoa học California.
Dựa trên nghiên cứu được thực hiện tại UCSF và UC Berkeley, thiết bị mang tính đột phá này bao gồm các đầu dò siêu mỏng được tiêm vào não, rô-bốt phẫu thuật thần kinh cho các quy trình chính xác và hệ thống điện tử mật độ cao để diễn giải đầu vào nơ-ron.
Công nghệ thăm dò tiên tiến
Các đầu dò, thường được làm bằng polyimide tương thích sinh học với chất dẫn mỏng bằng vàng hoặc bạch kim, là trung tâm của Giao diện não-máy tính của Neuralink.
Những đầu dò này được đưa chính xác vào não bằng một robot phẫu thuật tự động.
Mỗi đầu dò có nhiều dây với các điện cực để phát hiện các xung điện và một vùng cảm biến để giao tiếp với hệ thống điện tử, cho phép thu và khuếch đại tín hiệu.
Những đầu dò này được phát triển một cách tỉ mỉ, có 48 hoặc 96 dây và lên đến 32 điện cực riêng biệt.
Một cấu trúc đơn lẻ có thể chứa tới 3072 điện cực, mang lại cho công nghệ này một bước tiến đáng kể trong khả năng giám sát tín hiệu não.
Bộ cấy N1 và các thành phần của nó: Cấy ghép cho tương lai
Sản phẩm hàng đầu của Neuralink, Bộ cấy ghép N1, là một giao diện máy tính-não có thể cấy ghép hoàn toàn, không dễ thấy và gần như không thể nhận thấy bằng mắt thường.
Bộ cấy N1, được đặt trong hộp chứa tương thích sinh học, được thiết kế để tồn tại trong các điều kiện sinh lý khắc nghiệt, đảm bảo an toàn và tuổi thọ trong cơ thể con người.
Bộ cấy, chạy bằng pin nhỏ, sạc không dây bằng bộ sạc cảm ứng, cho phép người dùng quản lý máy tính hoặc thiết bị di động từ mọi nơi.
Các mạch và mạch điện tiên tiến, công suất thấp xử lý các tín hiệu thần kinh trước khi truyền không dây chúng đến Ứng dụng Neuralink, ứng dụng giải mã luồng dữ liệu thành các lệnh có thể thực hiện được.
Chủ đề: Giảm thiểu thiệt hại và tăng hiệu quả
Bộ cấy N1 từ Neuralink ghi lại hoạt động của tế bào thần kinh thông qua 1024 điện cực được chia thành 64 luồng.
Những sợi chỉ siêu mỏng, rất linh hoạt này rất quan trọng để giảm thiểu tổn thương mô trong quá trình cấy ghép và đảm bảo hoạt động hiệu quả lâu dài.
Vị trí tỉ mỉ của các điện cực cho phép theo dõi tín hiệu não một cách chính xác và rộng rãi, do đó nâng cao lợi ích tiềm năng của công nghệ BCI.
Vỏ bọc tương thích sinh học của bộ cấy
Vỏ tương thích sinh học của Bộ cấy N1 được thiết kế đặc biệt để chống lại các điều kiện sinh lý đòi hỏi khắt khe của cơ thể con người, đảm bảo độ an toàn và tuổi thọ của giao diện não-máy tính.
Độ bền của lớp vỏ cho phép mô cấy hoạt động bình thường trong môi trường phức tạp của não mà không tạo ra các phản ứng không mong muốn hoặc tổn thương cho mô thần kinh xung quanh.
Mức độ tương thích sinh học này rất quan trọng trong việc phát triển giao diện máy tính-não đáng tin cậy và thành công có thể kết hợp liền mạch với não người.
Chủ đề có tính linh hoạt cao: Thích ứng với động lực thần kinh
Bên cạnh việc siêu mỏng, các sợi chỉ của Neuralink còn cực kỳ linh hoạt, cho phép chúng thích nghi và di chuyển theo động lực tự nhiên của não bộ.
Tính linh hoạt này rất quan trọng đối với khả năng tồn tại lâu dài vì nó làm giảm nguy cơ căng thẳng cơ học hoặc tổn thương mô não do cấy ghép cứng nhắc gây ra.
Khả năng của các sợi phù hợp với các chuyển động của não đảm bảo sự tích hợp trơn tru với mạch thần kinh, tăng cường tính ổn định và chức năng lâu dài của giao diện não-máy tính.
Điện cực và theo dõi thần kinh toàn diện
Rất nhiều điện cực trong mô cấy cung cấp cái nhìn chi tiết về hoạt động của não, cho phép giải mã tín hiệu thần kinh chính xác và chính xác.
Phạm vi bao phủ rộng rãi của các mạch thần kinh làm tăng khả năng tăng cường tương tác não-máy, cho phép khôi phục các khả năng đã mất, điều trị các bệnh thần kinh và tối ưu hóa tiềm năng của con người thông qua công nghệ giao diện não-máy tính.
Sạc pin không dây: Tăng sự thoải mái cho người dùng
Pin nhỏ trong Bộ cấy N1 là một cải tiến công nghệ quan trọng, cho phép sạc không dây thông qua bộ sạc cảm ứng.
Chức năng sạc không dây này không chỉ giúp bạn sử dụng dễ dàng hơn mà còn loại bỏ nhu cầu thực hiện các quy trình thay thế pin phức tạp.
Giao diện não-máy tính là một giải pháp hiệu quả và thân thiện với người dùng để sử dụng lâu dài vì người dùng có thể sạc pin cấy ghép từ bên ngoài cơ thể một cách thuận tiện.
Độ chính xác của Robot phẫu thuật
Do tính chất mỏng manh của các sợi chỉ, việc chèn đúng cách bắt buộc phải sử dụng rô-bốt phẫu thuật. Robot phẫu thuật từ Neuralink đã được thiết kế nghiêm ngặt để tiêm chỉ chính xác vào nơi cần thiết.
Đầu rô bốt, được trang bị hệ thống camera tinh vi và chụp cắt lớp kết hợp quang học (OCT), đảm bảo vị trí và chèn chính xác các sợi chỉ siêu mịn.
Kim trên rô-bốt mỏng hơn cả tóc người và nắm bắt, chèn và nhả chỉ một cách thành thạo, đảm bảo hoạt động cấy ghép diễn ra suôn sẻ và an toàn.
Robot phẫu thuật do Neuralink phát triển là một bước quan trọng hướng tới việc tạo điều kiện thuận lợi cho việc chèn đầu dò xâm lấn tối thiểu.
Robot nhanh chóng chèn một loạt các đầu dò linh hoạt vào não, giảm nguy cơ tổn thương mô và những khó khăn về tuổi thọ liên quan đến các đầu dò cứng nhắc, cồng kềnh.
Robot gắn vào các vòng chèn, tiêm các đầu dò riêng lẻ và thâm nhập vào màng não và mô não bằng cách sử dụng đầu chèn có kim làm bằng vonfram-rheni.
Các khả năng đặc biệt của nó cho phép nó chèn tối đa sáu dây, bao gồm 192 điện cực, mỗi phút, đẩy nhanh đáng kể quá trình cấy ghép.
Điện tử tùy chỉnh để xử lý dữ liệu
Neuralink đã tạo ra một mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) để xử lý luồng dữ liệu khổng lồ từ các điện cực.
Bên trong chip, hệ thống ghi 1,536 kênh này chứa 256 bộ khuếch đại có thể lập trình độc lập được gọi là “pixel tương tự” và bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC).
Hệ thống tuần tự hóa thông tin số hóa thông qua điều khiển mạch ngoại vi, biến tín hiệu thần kinh thành mã nhị phân dễ hiểu.
Bất chấp giới hạn của các điện cực hiện tại, vốn chỉ có thể bắt được sự kích hoạt của một nhóm tế bào thần kinh chứ không phải từng tế bào thần kinh riêng lẻ, nhóm của Neuralink vẫn lạc quan, tích cực nghiên cứu các giải pháp thay thế để cải thiện độ chính xác và khả năng hiểu hoạt động của não thông qua các đột phá về điện toán.
Tích hợp AI: Kích hoạt giao diện não-máy tính
Neuralink đi đầu trong đổi mới, kết hợp Trí tuệ nhân tạo (AI) để cải thiện khả năng của giao diện não-máy tính (BCI).
Ứng dụng Neuralink dựa trên nâng cao thuật toán học máy để đọc và phân tích khối lượng lớn dữ liệu thần kinh thu được từ các điện cực được cấy ghép.
Công nghệ AI được sử dụng cho phép theo dõi và phân tích tín hiệu não theo thời gian thực, cung cấp khả năng dịch chính xác và nhanh chóng hoạt động của não thành các mệnh lệnh có thể thực hiện được.
Hơn nữa, tối ưu hóa dựa trên AI hỗ trợ khắc phục các giới hạn về kích thước điện cực hiện tại cũng như khó khăn trong việc nắm bắt hoạt động của từng nơ-ron.
Trải nghiệm BCI mượt mà: Ưu tiên khả năng sử dụng
Mục tiêu của Neuralink là mang lại trải nghiệm giao diện não-máy tính mượt mà và thân thiện với người dùng.
Neuralink đảm bảo rằng người dùng có thể dễ dàng giao tiếp với các thiết bị bên ngoài thông qua xung não bằng cách tập trung vào điều khiển máy tính nhanh chóng và đáng tin cậy.
Sự nhấn mạnh vào khả năng sử dụng và khả năng tiếp cận này tạo tiền đề cho BCI được áp dụng rộng rãi và tích hợp vào cuộc sống hàng ngày.
Xem xét tương lai
Việc theo đuổi liên tục phát triển BCI của Neuralink có tiềm năng to lớn để cải thiện cuộc sống.
Họ hy vọng sẽ mang công nghệ thần kinh đổi mới này từ phòng thí nghiệm đến nhà của mọi người bằng cách thu hẹp khoảng cách giữa khoa học thần kinh và công nghệ, điều này sẽ có tác động to lớn đến những tiến bộ y tế và sự hợp tác giữa con người và máy móc.
Những người quan tâm đến việc tham gia các thử nghiệm lâm sàng trong tương lai của Neuralink có thể tham gia Cơ quan đăng ký bệnh nhân của họ để tìm hiểu thêm về khả năng của giao diện não-máy tính.
Tổng kết
Tương lai hứa hẹn những khả năng hấp dẫn khi Neuralink tiếp tục thúc đẩy các giới hạn của công nghệ giao diện não-máy tính với sự kết hợp của AI.
Tác động tiềm năng của giao diện đột phá này là rất lớn với Bộ cấy N1 được cấy ghép hoàn toàn và tương thích sinh học.
Mục đích của Neuralink là sẵn sàng thay đổi cách chúng ta tương tác với công nghệ, từ khôi phục quyền tự chủ cho những cá nhân có yêu cầu y tế chưa được đáp ứng đến khai phá tiềm năng của con người thông qua sự cộng sinh liền mạch giữa người và máy.
Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo phát triển, cơ hội cải thiện chức năng não, điều trị các bệnh thần kinh và thậm chí đạt được sự cộng sinh với AI trở nên rõ ràng hơn, mở ra một kỷ nguyên mới về sự tiến bộ và tiềm năng vô tận của con người.
Bình luận