马斯克的脑机接口能让盲人看见世界？专家：为时尚早

Neuralink 的 Blindsight 还有一些根本性的问题需要克服。

「仅仅靠触觉就能感受到这么多的幸福，那么，如果能看见，我会发现多少更美好的东西啊！」《假如给我三天光明》的作者海伦・凯勒曾经写下这样的句子。

在众多科研方向中，让盲人重见光明是一个充满挑战和希望的领域。如今，马斯克的 Neuralink 脑机接口公司正在向这一问题发起挑战。而且，他们研发中的新设备 ——Blindsight 刚刚获得了美国食品药品监督管理局（FDA）颁发的「突破性设备」认定。

在转发该消息的同时，马斯克宣称，只要视觉皮层完好无损，该设备就能让失去双眼和视神经的人重见光明。这包括那些自出生起就失明的人。

不过，马斯克也提醒说，该设备最初提供的视觉分辨率较低，类似于雅达利游戏图形。

但最终，「它有可能比自然视力更好，让你能够看到红外线、紫外线甚至雷达波长，就像 Geordi La Forge 那样。」

Geordi La Forge 是电影《星际迷航》中的角色。这个角色配备了一种类似电子眼罩的装置 ——VISOR。他最初戴上 VISOR 时觉得非常不舒服，但 VISOR 可以让他看到人们的心率和体温等情况，甚至可以探测到说谎的人类。

在 3 月份的一则推文中，马斯克还提到，Blindsight 植入物已经在猴子身上发挥了作用。

马斯克的这些帖子引起了很大轰动。毕竟，前段时间，Neuralink 刚刚为第二名瘫痪患者植入了脑机设备，帮助他们用意念玩起了 CS，还能画 CAD（参见机器之心报道《马斯克 Neuralink 受试者玩起了 CS，还能画 CAD，机械飞升还远吗？》）。这样的成就让人们相信，马斯克可以实现他所描绘的愿景。

甚至有人已经开始畅想，如果 Blindsight 所提供的视觉真的比自然视觉还要强大，会不会有很多人故意让自己失明，去换上这个设备？

按目前的情况来看，这种畅想显然为时尚早。

前面提到的 FDA 突破性设备计划是一项制造商可以自愿申请的计划。如果获得批准，「制造商就有机会通过几种不同的计划选项与 FDA 的专家进行互动，以有效解决上市前审查阶段出现的问题」。该认定也让被认定者能够获得 FDA 的优先审查权。

2023 年，有 145 种医疗器械获得了同样的突破性认定，自 2015 年该计划推出以来，已有近 1000 种医疗器械获得授权。

Neuralink 公司的 Blindsight 是一种已经使用了几十年的技术的新迭代。该技术用于实验性地为某些盲人恢复非常有限的视力。一个微电极阵列被嵌入到视觉皮层中，并以从相机中获取的模式刺激那里的神经元。在某种程度上，它确实就是这么简单，能够在那些可能从未见过的人身上产生视觉现象。

但要说这种装置能让盲人看见东西，还为时尚早。

一个长期以来都存在的问题是，阵列上的电极密度太低，只有几十个，这意味着受试者「看到」的东西实际上更像是几颗星星在闪烁，没有明显的规律可循，因为穿刺和刺激大脑皮层的部分基本上是随机的。

Neuralink 的进步在这一领域非常受欢迎，它正在提高电极密度。但这种方法也存在同样的根本性缺陷。

华盛顿大学两位神经科学教授 ——Ione Fine 和 Geoffrey Boynton 撰写的一篇文章指出，马斯克的声明基于一个错误的假设，即大脑中的神经元可以像屏幕上的像素一样简单处理视觉信息。工程师们常常认为「更多的像素等于更好的视力」，这在显示器和手机屏幕上可能是正确的，但在大脑中却并非如此。

为了探索这一问题，他们进行了一项新研究，创建了一个人类视觉的计算模型，模拟了极高分辨率皮层植入物可能提供的视觉体验。他们发现，即使是 45,000 像素的清晰猫视频，当通过模拟 45,000 个皮层电极（每个电极刺激一个神经元）生成时，虽然猫的形象仍然可辨，但场景的大部分细节都丢失了。

这种模糊的原因是因为人类视觉皮层中的神经元并不像屏幕上的像素那样代表微小的点。相反，每个神经元都有一个特定的感受野，这是视觉刺激必须具有的位置和模式，才能使该神经元产生反应。电刺激单个神经元会产生一个由其感受野决定的模糊斑点。即使是最小的电极 —— 刺激单个神经元 —— 也会产生一个模糊的斑点。

想象一下，当你在夜空中看到一颗星星时，每个空间点都由成千上万个具有重叠感受野的神经元表示。一个微小的光点，如星星，会在所有这些神经元中产生复杂的反应模式。

要通过皮层刺激产生看到一颗星星的视觉体验，你需要复制一种与自然视觉产生的模式相似的神经反应模式。显然，这需要数千个电极。但同时，你还需要复制正确的神经元反应模式，这需要知道每个神经元的感受野。研究者的模拟显示，仅仅知道每个神经元的感受野在空间中的位置是不够的 —— 如果你不知道每个感受野的方向和大小，那么星星就会变成一个模糊的团。

因此，即使是一颗星星 —— 一个单一的、明亮的像素 —— 在视觉皮层中也会产生极其复杂的神经反应。想象一下，要准确地再现自然视觉，需要多么复杂的皮层刺激模式。

一些科学家提出，通过刺激正确的电极组合，可以产生自然视觉。不幸的是，目前还没有人提出一种合理的确定特定盲人患者中每个神经元感受野的方法。没有这些信息，就无法看到星星。无论电极数量有多少，皮层植入物提供的视觉体验仍然会是粗糙和不完美的。

Neuralink 似乎已经开发出了一种更好、更密的微电极阵列，并且可能找到了更有效、风险更低的植入方法，减少了排斥反应或脑损伤的可能性。但如上所述，这样做是远远不够的。

此外，对于那些从出生起就失明的人来说，他们并没有发展出通过眼睛看东西的生物学能力。这意味着，尽管他们的视觉皮层在细胞层面上为视觉任务进行了优化，但那些构建视力正常人士所理解的视觉概念的神经通路并不存在。马斯克的说法可能会误导人们。

这并不是说 Neuralink 的 Blindsight 技术不好或者不会有效，但困难时客观存在的，恢复视力不仅仅是一个工程问题。

我们衷心地希望，马斯克所说的一切能够早日实现。