Trung Đào
Writer
Gần đây, Neuralink đã tải lên mạng xã hội một video có sự góp mặt của người đồng sáng lập DJ Seo giới thiệu những phát triển mới nhất của công ty.
Từ những tiến bộ công nghệ và thông tin chi tiết được công ty trình bày, chúng ta có thể thấy rằng:
"Vũ khí bí mật": Robot phẫu thuật, các thiết bị cấy ghép và giải mã thần kinh
Giao diện não-máy tính (BCI) là công nghệ thu thập và giải mã các tín hiệu thần kinh và chuyển đổi chúng thành các lệnh đầu ra (chẳng hạn như điều khiển các thiết bị bên ngoài).
Mục tiêu ban đầu của Neuralink là giúp hàng triệu bệnh nhân liệt cải thiện chất lượng cuộc sống. Về lâu dài, công ty hy vọng có thể giúp bệnh nhân cải thiện chức năng vận động, ngôn ngữ và thị giác bằng cách điều khiển máy tính hoặc cánh tay robot.
Vậy chúng được cấy ghép vào não người như thế nào? "Vũ khí bí mật" của Neuralink nằm ở ba hệ thống chính: robot phẫu thuật, thiết bị cấy ghép và giải mã thần kinh.
Đầu tiên, bác sĩ sẽ khoan một lỗ có đường kính 25mm, kích thước bằng đồng xu vào hộp sọ của bệnh nhân để cấy ghép thiết bị BCI.
Tiếp theo là robot phẫu thuật - nó có một cây kim mỏng như một tế bào hồng cầu (mỏng hơn cả sợi tóc người), giúp đưa các dây điện cực mềm dẻo vào hộp sọ một cách an toàn. Mỗi dây có tám điện cực, tổng cộng 1.000 kênh.
Điểm mấu chốt là dây điện cực mềm dẻo này được điều khiển bởi một động cơ chính xác trên robot phẫu thuật. Kết hợp với cuộn dây, đồng thời tránh các mạch máu, robot sẽ đưa dây điện cực mềm dẻo vào trong 128 thao tác riêng biệt.
Điều quan trọng là phải hiểu rằng não bộ mềm như đậu phụ, và việc lắp điện cực một cách an toàn vào một vật thể liên tục chuyển động và ở trạng thái thay đổi là vô cùng khó khăn.
Các giải pháp sẵn có không khả thi, do đó Neuralink đã sử dụng sáu bộ kính hiển vi và chụp cắt lớp quang học (OCT) làm cấu trúc trực quan để theo dõi chuyển động của não.
Mục tiêu dài hạn của họ là thực hiện phẫu thuật giống như phẫu thuật mắt bằng laser (LASIK), có thể được thực hiện "trong giờ nghỉ trưa - trong vòng một giờ, hoặc thậm chí khi bệnh nhân còn thức".
Điểm tương phản nổi bật là robot phẫu thuật đã tăng tốc độ đưa một dây điện cực đơn lên hơn mười lần. Dưới đây là so sánh giữa robot phẫu thuật hiện có và thế hệ Rev10 mới:
Về các thiết bị cấy ghép, chúng được sản xuất bằng công nghệ MEMS trong phòng sạch của Neuralink và họ cũng tự thiết kế mạch tương tự công suất thấp và chip tùy chỉnh.
Phần cứng là một khía cạnh, nhưng phần mềm cũng đầy thách thức. Bên cạnh việc theo đuổi tốc độ cấy ghép nhanh hơn, Neuralink cũng đã cải tiến cách cấy ghép sâu hơn.
Hiện tại, họ đưa đầu dò vào sâu 4mm trên bề mặt não để ghi lại mọi hoạt động thần kinh; mục tiêu của họ là đưa đầu dò sâu hơn nữa, ở độ sâu 50mm. Việc đưa đầu dò sâu hơn đồng nghĩa với việc tiếp cận được nhiều tế bào thần kinh hơn, đồng thời tiếp cận được nhiều vùng khác nhau của não. Đặc biệt đối với các bộ phận giả thị giác, việc đưa đầu dò sâu hơn cho phép tiếp cận các vùng có khả năng mang lại kết quả thị giác tốt hơn.
DJ Seo chỉ ra rằng các thiết bị cấy ghép hiện đang phải đối mặt với một loạt thách thức, với chỉ số kỹ thuật quan trọng là số lượng kênh. Nhiều kênh hơn đồng nghĩa với việc có thể ghi lại nhiều nơ-ron hơn, dẫn đến thu thập được nhiều thông tin hơn. Hiện tại, thiết bị cấy ghép có khoảng 1.000 kênh, và các thiết bị có mật độ cao hơn với hàng chục nghìn kênh đang được phát triển.
Hoặc mở ra một kỷ nguyên mới của giao diện toàn não
Kể từ khi thành lập vào năm 2016, Neuralink đã liên tục đạt được những tiến bộ công nghệ. Vào thời điểm đó, công nghệ AI vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, ChatGPT và kiến trúc Transformer vẫn chưa xuất hiện, và xe tự hành mới chỉ bắt đầu phát triển. Năm 2021, công ty đã trình diễn một chú khỉ chơi bóng bàn bằng não (như hình bên dưới).
Kể từ đó, công ty đã trải qua giai đoạn thử nghiệm ba năm căng thẳng - liên tục xây dựng, thử nghiệm và lặp lại - trước khi cuối cùng nhận được sự chấp thuận để tiến hành thử nghiệm lâm sàng. Năm 2024, Neuralink đã cấy ghép chip não đầu tiên vào người.
Sản phẩm đầu tiên của Neuralink, Telepathy, cho phép những người bị chấn thương tủy sống , xơ cứng teo cơ một bên (ALS) hoặc liệt tứ chi điều khiển các thiết bị kỹ thuật số như máy tính và điện thoại di động thông qua suy nghĩ của họ.
Ví dụ, một đối tượng P1 tại Neuralink đã chơi Civilization VI trong tối đa 9 giờ sau khi được cấy ghép BCI.
Dựa trên các sản phẩm của Neuralink, một số người sử dụng nó để vận hành cánh tay robot tự ăn lần đầu tiên, một số sử dụng nó để lập trình và những người khác sử dụng nó để sáng tạo nghệ thuật... Đây là những việc mà người bình thường làm bằng máy tính và điện thoại di động, và giờ đây chúng đã trở thành hiện thực với sự trợ giúp của công nghệ BCI.
Thông qua Neuralink, chúng ta đã thấy được nhiều chi tiết hơn về tiến trình của BCI. Những đột phá công nghệ đang diễn ra, nhưng trước khi nó thực sự được phổ biến, ngành công nghiệp vẫn cần vượt qua nhiều rào cản về mặt kỹ thuật và thể chế. Chúng ta hãy cùng hướng tới một kỷ nguyên mới cho giao diện toàn não bộ.
Từ những tiến bộ công nghệ và thông tin chi tiết được công ty trình bày, chúng ta có thể thấy rằng:
- Thế hệ robot phẫu thuật mới đã giảm tốc độ cấy ghép một dây điện cực duy nhất từ 17 giây xuống còn 1,5 giây và tương thích với 99% dân số toàn cầu.
- Hơn chục người tham gia sử dụng thiết bị này trong 8 giờ mỗi ngày và hơn 10.000 bệnh nhân đang xếp hàng chờ đợi.
- Thế hệ robot phẫu thuật mới có thể đưa một dây điện cực đơn vào với tốc độ nhanh hơn gấp mười lần so với các robot hiện có;
- Họ đang nghiên cứu phát triển một loại kim cấy ghép mới có thể đưa sâu hơn 50mm vào bề mặt não để tiếp cận được nhiều tế bào thần kinh hơn;
- Chi phí sản xuất kẹp kim được sử dụng trong máy này giảm tới 95%.
"Vũ khí bí mật": Robot phẫu thuật, các thiết bị cấy ghép và giải mã thần kinh
Giao diện não-máy tính (BCI) là công nghệ thu thập và giải mã các tín hiệu thần kinh và chuyển đổi chúng thành các lệnh đầu ra (chẳng hạn như điều khiển các thiết bị bên ngoài).
Mục tiêu ban đầu của Neuralink là giúp hàng triệu bệnh nhân liệt cải thiện chất lượng cuộc sống. Về lâu dài, công ty hy vọng có thể giúp bệnh nhân cải thiện chức năng vận động, ngôn ngữ và thị giác bằng cách điều khiển máy tính hoặc cánh tay robot.
Vậy chúng được cấy ghép vào não người như thế nào? "Vũ khí bí mật" của Neuralink nằm ở ba hệ thống chính: robot phẫu thuật, thiết bị cấy ghép và giải mã thần kinh.
Đầu tiên, bác sĩ sẽ khoan một lỗ có đường kính 25mm, kích thước bằng đồng xu vào hộp sọ của bệnh nhân để cấy ghép thiết bị BCI.
Tiếp theo là robot phẫu thuật - nó có một cây kim mỏng như một tế bào hồng cầu (mỏng hơn cả sợi tóc người), giúp đưa các dây điện cực mềm dẻo vào hộp sọ một cách an toàn. Mỗi dây có tám điện cực, tổng cộng 1.000 kênh.
Điểm mấu chốt là dây điện cực mềm dẻo này được điều khiển bởi một động cơ chính xác trên robot phẫu thuật. Kết hợp với cuộn dây, đồng thời tránh các mạch máu, robot sẽ đưa dây điện cực mềm dẻo vào trong 128 thao tác riêng biệt.
Điều quan trọng là phải hiểu rằng não bộ mềm như đậu phụ, và việc lắp điện cực một cách an toàn vào một vật thể liên tục chuyển động và ở trạng thái thay đổi là vô cùng khó khăn.
Các giải pháp sẵn có không khả thi, do đó Neuralink đã sử dụng sáu bộ kính hiển vi và chụp cắt lớp quang học (OCT) làm cấu trúc trực quan để theo dõi chuyển động của não.
Mục tiêu dài hạn của họ là thực hiện phẫu thuật giống như phẫu thuật mắt bằng laser (LASIK), có thể được thực hiện "trong giờ nghỉ trưa - trong vòng một giờ, hoặc thậm chí khi bệnh nhân còn thức".
Điểm tương phản nổi bật là robot phẫu thuật đã tăng tốc độ đưa một dây điện cực đơn lên hơn mười lần. Dưới đây là so sánh giữa robot phẫu thuật hiện có và thế hệ Rev10 mới:
Về các thiết bị cấy ghép, chúng được sản xuất bằng công nghệ MEMS trong phòng sạch của Neuralink và họ cũng tự thiết kế mạch tương tự công suất thấp và chip tùy chỉnh.
Phần cứng là một khía cạnh, nhưng phần mềm cũng đầy thách thức. Bên cạnh việc theo đuổi tốc độ cấy ghép nhanh hơn, Neuralink cũng đã cải tiến cách cấy ghép sâu hơn.
Hiện tại, họ đưa đầu dò vào sâu 4mm trên bề mặt não để ghi lại mọi hoạt động thần kinh; mục tiêu của họ là đưa đầu dò sâu hơn nữa, ở độ sâu 50mm. Việc đưa đầu dò sâu hơn đồng nghĩa với việc tiếp cận được nhiều tế bào thần kinh hơn, đồng thời tiếp cận được nhiều vùng khác nhau của não. Đặc biệt đối với các bộ phận giả thị giác, việc đưa đầu dò sâu hơn cho phép tiếp cận các vùng có khả năng mang lại kết quả thị giác tốt hơn.
DJ Seo chỉ ra rằng các thiết bị cấy ghép hiện đang phải đối mặt với một loạt thách thức, với chỉ số kỹ thuật quan trọng là số lượng kênh. Nhiều kênh hơn đồng nghĩa với việc có thể ghi lại nhiều nơ-ron hơn, dẫn đến thu thập được nhiều thông tin hơn. Hiện tại, thiết bị cấy ghép có khoảng 1.000 kênh, và các thiết bị có mật độ cao hơn với hàng chục nghìn kênh đang được phát triển.
Hoặc mở ra một kỷ nguyên mới của giao diện toàn não
Kể từ khi thành lập vào năm 2016, Neuralink đã liên tục đạt được những tiến bộ công nghệ. Vào thời điểm đó, công nghệ AI vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, ChatGPT và kiến trúc Transformer vẫn chưa xuất hiện, và xe tự hành mới chỉ bắt đầu phát triển. Năm 2021, công ty đã trình diễn một chú khỉ chơi bóng bàn bằng não (như hình bên dưới).
Kể từ đó, công ty đã trải qua giai đoạn thử nghiệm ba năm căng thẳng - liên tục xây dựng, thử nghiệm và lặp lại - trước khi cuối cùng nhận được sự chấp thuận để tiến hành thử nghiệm lâm sàng. Năm 2024, Neuralink đã cấy ghép chip não đầu tiên vào người.
Sản phẩm đầu tiên của Neuralink, Telepathy, cho phép những người bị chấn thương tủy sống , xơ cứng teo cơ một bên (ALS) hoặc liệt tứ chi điều khiển các thiết bị kỹ thuật số như máy tính và điện thoại di động thông qua suy nghĩ của họ.
Ví dụ, một đối tượng P1 tại Neuralink đã chơi Civilization VI trong tối đa 9 giờ sau khi được cấy ghép BCI.
Dựa trên các sản phẩm của Neuralink, một số người sử dụng nó để vận hành cánh tay robot tự ăn lần đầu tiên, một số sử dụng nó để lập trình và những người khác sử dụng nó để sáng tạo nghệ thuật... Đây là những việc mà người bình thường làm bằng máy tính và điện thoại di động, và giờ đây chúng đã trở thành hiện thực với sự trợ giúp của công nghệ BCI.
Thông qua Neuralink, chúng ta đã thấy được nhiều chi tiết hơn về tiến trình của BCI. Những đột phá công nghệ đang diễn ra, nhưng trước khi nó thực sự được phổ biến, ngành công nghiệp vẫn cần vượt qua nhiều rào cản về mặt kỹ thuật và thể chế. Chúng ta hãy cùng hướng tới một kỷ nguyên mới cho giao diện toàn não bộ.