馬斯克的腦機介面讓盲人看到世界？專家：為時尚早

机器之心發表於2024-09-18

Neuralink 的 Blindsight 還有一些根本性的問題需要克服。

「僅僅靠觸覺就能感受到這麼多的幸福，那麼，如果能看見，我會發現多少更美好的東西啊！」《假如給我三天光明》的作者海倫・凱勒曾經寫下這樣的句子。

在眾多科研方向中，讓盲人重見光明是一個充滿挑戰和希望的領域。如今，馬斯克的 Neuralink 腦機介面公司正在向這一問題發起挑戰。而且，他們研發中的新裝置 ——Blindsight 剛剛獲得了美國食品藥品監督管理局（FDA）頒發的「突破性裝置」認定。

在轉發該訊息的同時，馬斯克宣稱，只要視覺皮層完好無損，該裝置就能讓失去雙眼和視神經的人重見光明。這包括那些自出生起就失明的人。

不過，馬斯克也提醒說，該裝置最初提供的視覺解析度較低，類似於雅達利遊戲圖形。

但最終，「它有可能比自然視力更好，讓你能夠看到紅外線、紫外線甚至雷達波長，就像 Geordi La Forge 那樣。」

^{Geordi La Forge 是電影《星際迷航》中的角色。這個角色配備了一種類似電子眼罩的裝置 ——VISOR。他最初戴上 VISOR 時覺得非常不舒服，但 VISOR 可以讓他看到人們的心率和體溫等情況，甚至可以探測到說謊的人類。}

在 3 月份的一則推文中，馬斯克還提到，Blindsight 植入物已經在猴子身上發揮了作用。

馬斯克的這些帖子引起了很大轟動。畢竟，前段時間，Neuralink 剛剛為第二名癱瘓患者植入了腦機裝置，幫助他們用意念玩起了 CS，還能畫 CAD（參見機器之心報導《馬斯克 Neuralink 受試者玩起了 CS，還能畫 CAD，機械飛昇還遠嗎？》）。這樣的成就讓人們相信，馬斯克可以實現他所描繪的願景。

甚至有人已經開始暢想，如果 Blindsight 所提供的視覺真的比自然視覺還要強大，會不會有很多人故意讓自己失明，去換上這個裝置？

按目前的情況來看，這種暢想顯然為時尚早。

前面提到的 FDA 突破性裝置計劃是一項製造商可以自願申請的計劃。如果獲得批准，「製造商就有機會透過幾種不同的計劃選項與 FDA 的專家進行互動，以有效解決上市前審查階段出現的問題」。該認定也讓被認定者能夠獲得 FDA 的優先審查權。

2023 年，有 145 種醫療器械獲得了同樣的突破性認定，自 2015 年該計劃推出以來，已有近 1000 種醫療器械獲得授權。

Neuralink 公司的 Blindsight 是一種已經使用了幾十年的技術的新迭代。該技術用於實驗性地為某些盲人恢復非常有限的視力。一個微電極陣列被嵌入到視覺皮層中，並以從相機中獲取的模式刺激那裡的神經元。在某種程度上，它確實就是這麼簡單，能夠在那些可能從未見過的人身上產生視覺現象。

但要說這種裝置能讓盲人看見東西，還為時尚早。

一個長期以來都存在的問題是，陣列上的電極密度太低，只有幾十個，這意味著受試者「看到」的東西實際上更像是幾顆星星在閃爍，沒有明顯的規律可循，因為穿刺和刺激大腦皮層的部分基本上是隨機的。

Neuralink 的進步在這一領域非常受歡迎，它正在提高電極密度。但這種方法也存在同樣的根本性缺陷。

華盛頓大學兩位神經科學教授 ——Ione Fine 和 Geoffrey Boynton 撰寫的一篇文章指出，馬斯克的宣告基於一個錯誤的假設，即大腦中的神經元可以像螢幕上的畫素一樣簡單處理視覺資訊。工程師們常常認為「更多的畫素等於更好的視力」，這在顯示器和手機螢幕上可能是正確的，但在大腦中卻並非如此。

為了探索這一問題，他們進行了一項新研究，建立了一個人類視覺的計算模型，模擬了極高解析度皮層植入物可能提供的視覺體驗。他們發現，即使是 45,000 畫素的清晰貓影片，當透過模擬 45,000 個皮層電極（每個電極刺激一個神經元）生成時，雖然貓的形象仍然可辨，但場景的大部分細節都丟失了。

這種模糊的原因是因為人類視覺皮層中的神經元並不像螢幕上的畫素那樣代表微小的點。相反，每個神經元都有一個特定的感受野，這是視覺刺激必須具有的位置和模式，才能使該神經元產生反應。電刺激單個神經元會產生一個由其感受野決定的模糊斑點。即使是最小的電極 —— 刺激單個神經元 —— 也會產生一個模糊的斑點。

想象一下，當你在夜空中看到一顆星星時，每個空間點都由成千上萬個具有重疊感受野的神經元表示。一個微小的光點，如星星，會在所有這些神經元中產生複雜的反應模式。

要透過皮層刺激產生看到一顆星星的視覺體驗，你需要複製一種與自然視覺產生的模式相似的神經反應模式。顯然，這需要數千個電極。但同時，你還需要複製正確的神經元反應模式，這需要知道每個神經元的感受野。研究者的模擬顯示，僅僅知道每個神經元的感受野在空間中的位置是不夠的 —— 如果你不知道每個感受野的方向和大小，那麼星星就會變成一個模糊的團。

因此，即使是一顆星星 —— 一個單一的、明亮的畫素 —— 在視覺皮層中也會產生極其複雜的神經反應。想象一下，要準確地再現自然視覺，需要多麼複雜的皮層刺激模式。

一些科學家提出，透過刺激正確的電極組合，可以產生自然視覺。不幸的是，目前還沒有人提出一種合理的確定特定盲人患者中每個神經元感受野的方法。沒有這些資訊，就無法看到星星。無論電極數量有多少，皮層植入物提供的視覺體驗仍然會是粗糙和不完美的。

Neuralink 似乎已經開發出了一種更好、更密的微電極陣列，並且可能找到了更有效、風險更低的植入方法，減少了排斥反應或腦損傷的可能性。但如上所述，這樣做是遠遠不夠的。

此外，對於那些從出生起就失明的人來說，他們並沒有發展出透過眼睛看東西的生物學能力。這意味著，儘管他們的視覺皮層在細胞層面上為視覺任務進行了最佳化，但那些構建視力正常人士所理解的視覺概念的神經通路並不存在。馬斯克的說法可能會誤導人們。

這並不是說 Neuralink 的 Blindsight 技術不好或者不會有效，但困難時客觀存在的，恢復視力不僅僅是一個工程問題。

我們衷心地希望，馬斯克所說的一切能夠早日實現。

^{參考連結：}

^{https://techcrunch.com/2024/09/17/neuralinks-breakthrough-device-clearance-from-fda-does-not-mean-they-have-cured-blindness/}

^{https://www.psypost.org/brain-implants-to-restore-sight-like-neuralinks-blindsight-face-a-fundamental-problem/}

馬斯克的腦機介面讓盲人看到世界？專家：為時尚早

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