文：奧利維耶．拉斯卡（Olivier Lascar）

腦機介面：讓人腦變電腦

從1970年代以來，馬斯面馬腦機介面一直是克挑科學科學家持續探索的研究領域，而馬斯克也藉著Neuralink參了一腳。戰科腦機介面的學的續探概念是：「在大腦和電腦之間建立直接連結，使配備此裝置的男人人可以用思考控制行動，無須經過周圍神經和肌肉的家持機介藉著商丘到洛阳源码作用便可執行動作。」

這項技術在1990年代首次使用於人體臨床實驗。索腦斯克伯吉耶解釋：「為四肢癱瘓的參腳患者植入一種『頭盔』，使他可以操作機械臂來替自己端杯子，馬斯面馬這些目前都已經能做到了。克挑科學」

例如BrainGate大腦植入系統，戰科從2000年代初期開始一直在美國開發；它是學的續探一家私人的生物科技公司，與幾所美國大學共同的男人工作成果，目前這套系統設備正在對癱瘓者進行試驗。家持機介藉著結果相當令人感到驚奇。索腦斯克

丹尼斯．德格雷（Dennis DeGray）是一名頸部以下癱瘓的患者，但現在，他可以單憑意念在鍵盤上打字。2016年研究團隊在他的運動皮質區（即控制運動的大腦區域），植入了100個電極。即使他的身障情況，已經令他無法再透過手指敲打鍵盤，但他可以用「想」的做到。

他腦中的電波會被頭上的裝置接收，這個小盒子看起來像是放在頭骨上，但實際上與腦內神經緊密相連；大腦發出的信號會被傳送到電腦，然後電腦可以有效選擇出丹尼斯所想的字母。正如《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）雜誌的總結，這簡直就像使用滑鼠一樣在使用自己的大腦。

在德格雷的案例中，腦機介面建立在想像一個任務且加以轉化：例如他想要移動手指到某個字鍵上，並按下它，此時，傳達這個意念的腦波就會被感測到與轉化，使該動作能夠確實執行。

法國健康與醫學研究院名譽研究主任阿涅斯．羅比－布拉米（Agnès Roby-Brami）解釋：「還有一種『誘發電位法』。使用該方法時，裝有腦部植入物的病患，必須集中注意力回應。我們將提供一種特殊鍵盤，上面的字母會一個接一個亮起來。當輪到患者所想的真相册源码字母亮起時，便會引起大腦信號發生變化，代表這就是患者所想的字母。然後一個字母接一個字母，就可以拼成一個單字。」

這種設備不一定要在頭部植入電子裝置才能執行，該功能也可以簡單的由腦電圖（EEG）頭套執行。這類「周邊設備」在電動遊戲行業已取得突破，現在已經商品化了。

它就像一頂布滿傳感器的泳帽，只要套在頭上就可以記錄大腦活動。伯吉耶解釋：「放在頭皮上的頭套和腦部植入物，兩者之間的差別在於訊息的品質。」單純放在頭上，就像隔著一堵厚牆聽某種音樂：你會聽到低頻，但聽不到細微的變化；反之，如果盡可能貼近擴音喇叭（也就是大腦中的電極），你會聽到更精緻的細節和更好的音質。

其中有些設備是根據反饋原理操作，更加細膩和準確——植入物傳遞的電信號，會根據它在大腦中感測到的訊息而變化。這類設備目前正在開發中，像是醫療界嵌入式電子技術巨頭美敦力（Medtronic），該公司的工程師正在研究利用反饋系統治療癲癇。

此項技術是把植入物放置在大腦的癲癇發生區，當出現異常放電、顯示癲癇發作開始時，植入物就會發出抑制性的電刺激。因此，所有過程都是在患者不知情的情況下進行，患者甚至不曉得自己剛剛脫離了危險！

伯吉耶表示：「此概念是根據閉環控制操作。植入物的電子裝置感測到大腦中的電信號，並根據其值產生另一個信號，再發送回大腦以糾正生理訊息。」

閉環刺激（closed loop stimulation）的研究工作，主要由英國帕金森氏症科學家彼得．布朗（Peter Brown）進行探索。但布朗的方法與貝納比德不同，它的信號不是連續的，並非永久不斷的刺激，而是記錄和監測大腦的活動，並根據感測到的hcmax指标源码某些特定線索，決定刺激或不刺激。

不過，這項刺激的應用方法還需要更精確，伯吉耶繼續說：「研究團隊設定了一個閾值，當超越閾值時，相關裝置就會刺激帕金森區，但他們不確定這個閥值對應的是什麼。他們只有一些假設可提供解釋，但缺乏實質證據。」

儘管如此，科學家已經觀察到可以用這種方式操作。伯吉耶總結道：「這是醫學的特點：我們經常會遇到治療方法有效，但還不確定真正原因為何。這時就會告訴自己，稍後我們就會了解的，好讓這些療法更加完善；但只要它現在有效，我們就會提供給患者。」

法國在這方面的成果也不遑多讓。在格勒諾博，貝納比德教授創辦的Clinatec生物醫學公司一直擔任先驅者角色，持續研究腦機介面，預期未來能讓四肢癱瘓的病人，透過腦部植入物來控制外骨骼重新走路。

2019年7月，一名四肢癱瘓的年輕男子在經過兩年訓練後，利用這個笨重的設備，成功走了幾步。研究主任布拉米表示：「這和馬斯克的提議有點相同。此外，過去也還有腦機介面方面的頂尖人才——神經科學家米格爾．尼科萊利斯（Miguel Nicolelis）所開發的專案計畫：為了替2014年巴西世界杯的首場比賽開賽，一位四肢癱瘓的年輕病患，配備了尼科萊利斯團隊所開發的外骨骼，成功踢出了一球。」

不過該事件引起很多討論。與其說這一球被「踢出」，實際上只是輕輕被推了一下。梅內教授則評論：「這和當初承諾的相差甚遠。儘管如此，在10年內我們將有機會看到癱瘓患者在外骨骼裝置的幫助下正常行走。」

神經元就像電線，Neuralink能做到無孔不入

聽了以上這些專家的火眼指标源码話，我們明白，醫生和科學家沒等馬斯克參與，便已經投入這方面的計畫了。另外，大家也很自然的懷疑……馬斯克還能帶來什麼創新？答案是：微型化（miniaturization）。

梅內教授解釋：「儘管皮質指的是大腦表面，但它本身是由層層的神經元組織堆疊而成。電刺激和蒐集的困難在於，一般的技術不容易接觸到皮質三維空間中所有這些深層神經元。Neuralink開發的植入物，則由許多極為纖細的微電極組成。想像一下，這是一種細如髮絲的金屬絲，嵌入大腦皮質並穿透其所有組成層。相較於放在頭部表面的簡單電極裝置，這種腦部植入物可以更敏銳的蒐集到腦電信號。」

你可以在2020年夏天馬斯克的直播中看到這種「金屬刷」的外形，而他在開始演講便直截了當的說：「這個演講是希望能夠吸引大批的應徵履歷。」這是招募人才的影片！它的目的是透過展示Neuralink的工作狀況，說服有才能的人來這家生物科技公司工作。

馬斯克用一句話總結這家公司的存在理由：「以植入人體的裝置，解決大腦和脊柱的重要問題。」同時補充說明：「植入物會在你的頭部，但你在外觀看起來完全正常，並且感覺不到它！」

SpaceX和特斯拉的老闆為何要踏上這個全新的創業冒險？他提出理由說明：「幾乎每個人都有機會遇到神經系統的問題，所以我們需要一種腦部植入裝置，它不但功能可靠且價格人人負擔得起。

「包括喪失記憶和聽力、失明、癱瘓、憂鬱、失眠、極度疼痛、痙攣、焦慮或成癮⋯⋯所有這些問題，都與大腦神經元所產生的電信號有關。如果能夠『糾正』這些信號，就能解決這些問題。」馬斯克睜大眼睛強調：「很多人還不了解這一點，源码之家社区我們的神經元就像電線。因此，我們可以使用電的裝置來解決電的問題。」

在馬斯克公開Neuralink「發明」的解決方案之前，他列舉的植入解決方案不出所料，都是我們以前見過的。首先是像用於四肢癱瘓患者德格雷那樣的裝置，就如我們先前所說，這些植入物非常笨重。馬斯克表示：「這證明了此概念行得通，但還需要改良。」

這位億萬富翁接著談到深層大腦刺激。馬斯克指出：「這個配備改變了全世界十五萬人的生活。」但是，雖然它可以對大腦產生作用，不過用的是一種蠻力方法，並不能解碼大腦訊息。在終於揭開Neuralink植入物的布幕之前，馬斯克簡單結論道：「它（深層大腦刺激）無法在大腦中閱讀和寫字。」

馬斯克的團隊都有一種工作執著――盡所能將設備簡化。2019年夏季，Neuralink植入物採用的形式是一個放在耳朵後面的小型裝置，但他們覺得還是太顯眼。

現在，這個裝置很難被人看出來了。它細小到馬斯克要展示給鏡頭看時，連對焦都很困難！發表會上的最新原型「LinkV0.9」，僅約一枚硬幣大小，直徑23毫米、厚8毫米。它會被在放置在頭骨中，該植入物有1,024個電極，比2019年承諾的3,000個來得少，但數量已經很多了。

Link靠電池運作，續航時間為一天，可以在夜間透過感應充電（無線充電）。馬斯克說：「就在我和你們說話的此刻，我的腦中可能就裝有植入物，你們甚至都不會發現。」他開了個玩笑，停頓一下又補充：「我是說真的！」

影片結尾邀請團隊的其他成員發言，Neuralink的一位工程師指出，Link上的每個電極比頭髮細20倍。梅內教授評論道：「這種類型的腦機介面，確實是由其他研究團體首先開發出來，不僅獲得公認成就，也在科學期刊上發表了作品。但馬斯克的Neuralink真正將植入物做到微型化。從技術上來說，相較於目前為止的產品，這絕對是創新。」

神經科學家伯吉耶也毫不掩飾自己對這項技術成就的高度興趣，他說：「馬斯克是個相當特別的人，令人無法漠視他的存在。就我個人而言，我對他過去的成就印象相當深刻，尤其是在SpaceX。這個人很有才華。

「如今，他進入了我們的領域。和其他人不同的是，我們已經看過許多人誇大承諾各種好處；但我很認真看待他在此領域的願景。即使挑戰很大，但仍然有可能成真，因為馬斯克團隊的實力很扎實；他不是一個人單打獨鬥，他的堅強實力也是來自於圍繞在他身邊的優秀人才。這引起了我的關注，因為我想，或許他會迎頭趕上，然後對某些問題能比別人更快找到解決辦法。」

同一部影片裡引人注意的，還有Neuralink手術機器人的展示畫面，它讓人聯想到美容院裡使用的頭罩式烘髮機。只是該頭罩中還配有了植入頭骨的針。微電極就是透過它以自動化的方式插入大腦，而且非常快速！據馬斯克說，植入Link無須全身麻醉、全程不到一個小時，而且患者當天就可以出院。

關於時間的問題，我們知道馬斯克與時間有著特殊的關係……不過手術機器人令人印象深刻。然而以專家的眼光來看，它好像有點似曾相識。梅內說道：「神經外科已經在使用這類機器設備了。這些機器人看起來很像汽車裝配生產線上的大型機械臂，昂熱大學醫學中心就有這種設備。病人的頭部必須先固定好，精確標記空間位置，機器人才知道應該植入頭骨哪個部位。」

馬斯克絕對是一位偉大的演講者。大家在聽他說話時，會以為這一切都是他發明的。但凡事不能光看表面。

以意念控制的外骨骼能否取代輪椅？關於在身障人士腦部植入腦機介面的方法，其適用性仍然有許多爭論。對某些人而言，這可能不是一個好主意，因為我們其實可以利用其他侵入性較小的方式，來蒐集生理信號。布拉米解釋：「我在法國加爾舍市（Garches）的物理醫學和復健部門，花過不少功夫研究四肢癱瘓患者，尤其是那些非常實用的問題，例如：如何使癱瘓患者溝通更順暢？

「從很久以前我就覺得腦機介面是一種可達成的目標，將來有一天我們能夠直接用大腦控制一切；然而，其負面影響是，它使人們放棄或減少了原本可以進行的研究，例如癱瘓者仍健全的運動神統系統。」

這可能包含很多東西，例如眨眼、呼吸，甚至頭部動作。因為患者完全癱瘓的現象並不多見，除非是像四肢癱瘓和重度脊髓損傷、閉鎖綜合症和肌萎縮側索硬化症，這些疾病的病情變化非常快速。

這位科學家繼續說：「否則在其他情況下，人們仍可以透過某些身體部位（如頭部或眼睛）與外界溝通。以真正幫助這些病患為目的，針對開發更精細複雜的人體工程學系統的研究相對較少，因為最終人們會認為，我們只要利用腦機介面，從源頭感測患者的意圖即可。我認為這是一條有效但未經證實的捷徑。」

聽了布拉米的這段話，我想起了幾個月前與患有閉鎖綜合症的一位年輕女性患者會面。我透過閉鎖綜合症協會（ALIS）的一名成員與她溝通，我們溝通的方式是由照護者拿著字母板，而患者以眨眼示意選擇她想要的字母，選擇出來的字母便組成了患者正在想的字彙。

還有其他不同的解決方案，包括拍攝身障人士的眼睛，但不是很便利，因為非常昂貴。「如果我們過去在腦機介面上多投入一些努力來改進這類的溝通方法，情況或許好些。」布拉米結論道。

然而，不可否認的，研究腦機介面的確帶來一項明確的益處：那就是增進科學家對大腦功能的認識。記錄神經元群體已經對基礎研究產生重要影響，其分析的精細度相當驚人，準確程度相當於大腦的谷歌地圖！

書籍介紹

本文摘錄自《馬斯克，挑戰科學的男人：全自動駕駛、超迴路列車、腦機介面、殖民火星……科學家眼中哪些「馬斯克現象」會成真？其結果是？》，大是文化出版

作者：奧利維耶．拉斯卡（Olivier Lascar）
譯者：黃明玲

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火箭發射後可回收——馬斯克辦到了，還將火箭回收船取名「我還愛著你」。
將特斯拉送上太空的影片，引爆熱議。他卻只在車子儀表板寫「免驚」。
他曾說，火星殖民可在10年內展開；但前提得是：「你準備好要死了嗎！」
如果你對他的創新嗤之以鼻，他會狠嗆你：「是哪條物理定律阻止我這樣做？」

他就是被眾多科學、太空實驗室評為
「經常挑戰科學的男人」，伊隆．馬斯克。

作者奧利維耶．拉斯卡是法國科普期刊《科學與未來》主編，
身為科技記者，這幾年來他參與了非常多的「馬斯克現象」。

一開始他很不想當一回事，
更討厭馬斯克根本不懂科學（從沒發表任何相關論文）還愛嗆人。
像是放話給貝佐斯、老要跟普丁單挑。

但隨著SpaceX、特斯拉、超迴路列車、腦機介面的陸續誕生，
他決定從科學角度解讀這位企業家在太空、交通、醫學甚至金融領域的挑戰，
有哪些創新值得期待？哪些創新目前技術也許只是發夢，但以後呢？

也許結果就如同法國國家太空研究中心火箭專家，對馬斯克的評論：
「他說到做到。只不過從來沒有在宣布的期限內」。

發展低成本的新太空產業，他要讓人類成為多行星物種。
太空產業如何「低成本」？馬斯克說，讓成本最高的火箭可重複使用。
科學家馬上吐槽：「火箭材料禁不起重返地球大氣層的高溫。」

但在這位挑戰科學的男人眼中，如果不是不可能，那就是可能。
他選用沒人想過的不鏽鋼——更耐熱又省錢，成功讓火箭得以回收。

移民火星呢？科學家：「那裡沒有水、還有沙塵暴、日夜溫差100度。」
實際在那裡生活，可能比疫情封城更痛苦，因為你只能活在密閉洞穴中。
那麼，馬斯克為什麼堅持要離開地球？去火星的真正目的是？未來可能實現嗎？

特斯拉的自動駕駛不可行？他嗆：「是哪條物理定律阻止我這樣做？」
充飽一次電能跑多久？全世界的鋰電池根本不夠；
自動駕駛安全嗎？萬一發生事故，選擇撞牆還是撞人？這是科學家的最大質疑。

馬斯克如何挑戰？他正在挖地下隧道，讓特斯拉能在更安全的環境行駛；
還有超迴路列車——乘客會坐在膠囊內移動，比高鐵還快！

腦機介面的誕生——與人工智慧共生
馬斯克利用「三隻小豬」做實驗，將晶片放入大腦皮質層，
調整腦波治療失智、癲癇，癱瘓者甚至能透過意念操作輪椅。

不過，他的目標只在於醫療嗎？這麼想讀取人們腦中的訊息，目的是？
萬一國家說這行為不人道，不能同意？
那就想像一下：美國總統伊隆．馬斯克，他可能會投入選舉！

短短幾年內，馬斯克跨足太空、網路、交通、媒體、醫療、人工智慧，
還插手了金融業——用比特幣買特斯拉，他是認真的嗎？

殖民火星、全自動駕駛、超迴路列車、腦機介面、虛擬貨幣……
在科學家眼中，哪些「馬斯克現象」未來會成真？

Photo Credit: 大是文化出版

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責任編輯：翁世航
核稿編輯：潘柏翰