苹果“脑控”iPad 首次公开演示:四肢瘫痪的他,用一个念头重新拥抱世界
本文来自微信公众号:APPSO (ID:appsolution),作者:发现明日产品的,原文标题:《苹果「脑控」iPad 首次公开演示:四肢瘫痪的他,用一个念头重新拥抱世界》
他躺在床上,身体几乎无法动弹,四肢早已失去控制,连最简单的点一下屏幕对他而言都有心无力。可当他的眼神锁定了iPad的主界面——几秒后,屏幕亮起,图标被选中,他成功靠一个念头「点开」了设备。
Mark Jackson是全球第一批能够用「意念」操控苹果设备的渐冻症(ALS)患者。让这一切成为可能的,是脑机接口公司Synchron开发的Stentrode——一块植入他大脑血管内、捕捉神经信号的微型金属支架。
与之配套的,是苹果推出的一套全新人机交互协议:BCI HID(脑机接口人机交互标准)。这是苹果首次将「脑信号」纳入其操作系统的原生输入方式,和触控、键盘、语音并列。
简言之,大脑正在成为苹果设备上的下一个原生「输入法」。
脑电波+苹果系统:最强「赛博融合」
Jackson所用到的Stentrode是一个细如发丝、形似支架的脑机接口设备。它通过血管植入到大脑运动皮层附近的静脉中,设备上的电极阵列捕捉神经信号,再借由算法识别出用户的意图,最终控制数字设备。
更重要的是,它首次实现了与苹果生态的原生集成。这项集成的关键,在于苹果今年5月推出的全新协议——BCI HID(Brain-Computer Interface Human Interface Device),即脑机接口人机交互标准。
它就像大脑与iOS、iPadOS、visionOS之间的「通用语言」,让脑电波正式成为和触控、键盘、语音并列的合法输入方式。
通过接入iOS的切换控制(Switch Control)无障碍功能,Stentrode用户现在可以用脑电信号代替按钮、点击或滑动操作。
Mark Jackson是第一批接受Stentrode植入的患者。他患有ALS(肌萎缩侧索硬化症),无法站立,也无法离开自己位于匹兹堡郊区的住所,但这项技术为他带来了新的行动自由。
2023年8月,他接受了手术。据此前《华尔街日报》报道,在Stentrode植入后,Jackson开始训练如何用意念控制Vision Pro。
他「看到」自己站在阿尔卑斯山的悬崖边,「感受到」腿部的颤抖——尽管现实中他的身体已无法站立。
后来他逐渐学会了更复杂的操作:通过脑控启动应用、发送信息、打开邮件。「在我剩下的时间里,我希望能推动技术的进步,增进人们的理解。」Jackson这样说道。
他的这番话也道出了Synchron团队的核心使命——让这项技术惠及更多人。
Synchron神经科学与算法高级总监Peter表示:「我们的愿景是让脑机接口像键盘和鼠标一样普及。」他解释,BCI的难点不仅在于技术本身,更在于缺乏标准化的「交互语言」。
于是,他们与苹果合作,基于HID标准开发出BCI HID协议。「它就像是计算机和键盘之间的通用语言。现在,我们也让大脑有了属于自己的输入协议。」
BCI HID不仅传递用户的神经意图,还支持设备对用户进行视觉反馈。当Mark想选中某个按钮时,屏幕上会出现彩色高亮框。颜色越深,代表神经信号越强,系统就越确定他想点击那个按钮。Mark可以通过脑控「填满」这个色块,实现精确选择。
「对于使用植入式BCI的用户来说,这种可视反馈太重要了。他们能实时看到自己的神经信号是否『足够强』,也更容易集中注意力。」Synchron首席商务官Kurt Haggstrom解释道。而整个系统通过蓝牙连接,不需要额外设备或看护人员协助。只要Mark「想」,设备就能启动。
与传统辅助设备不同,BCI HID是一个闭环交互系统。它不仅识别用户意图,还能实时提供上下文信息,提高解码精度与响应速度。
它还可以将意念动作直接绑定到系统快捷指令:想象点击手指等于回主屏幕,想象握拳等于打开消息,想象挥手等于启动视频通话。这不仅提升了操控自由度,也让系统交互真正进入「零干预」状态。
另外,BCI HID具备极高的私密性——脑信号是用户「专属」的,无法被他人操控,也不会被其他设备「读取」。未来Synchron将推动BCI HID成为一个跨平台、跨厂商的神经交互标准,让所有BCI设备都能无缝接入数字世界。
而苹果的介入,被视为整件事的「临门一脚」。「Apple能够认识到用户需求并做出回应,这体现了他们对用户无障碍体验的高度重视。」Kurt Haggstrom如此评价。
不用开颅的脑机接口,或将打败马斯克
提起脑机接口,大多数人第一个想到的还是马斯克的Neuralink。无论是Neuralink之前的直播,还是在X上发推文,都引发了不少人对脑机接口的关注。
相比之下,Synchro在业外可谓是名不见经传。
不过两家公司之间早有过交集,三年前的一个周末,正值Synchron在美国首次为患者植入脑机接口设备之际,马斯克向Synchro的创始人兼CEO Tom Oxley拨通了一则电话。
奥克斯利后来回忆道,电话里马斯克认为脑机接口的方案应该是移除大部分头骨,并用嵌入式钛合金壳替代。而他本人则坚信,无需触及头骨,也能达成目标。
Tom Oxley
并且,马斯克还主动提出,如果Oxley在这个追求目标的努力中资金不足,尤其是涉及脑机接口的方面,他希望能够提供帮助。但或许出于理念的分歧,这段「牵手」最终无疾而终。
实际上,过去二十年来,研究人员一直在人体上测试脑芯片植入物,但几乎所有这些设备都需要切开头骨并将电极刺入大脑,电线从头部悬挂出来。
简单来说,就是在头顶开一个洞,然后放入一块Apple Watch大小的装置。先不说手术过程的风险,即使手术成功了,人类大脑也会对装置产生排异反应,这是侵入式脑机接口的技术难点之一。
而Stentrode则不存在这个痛点。
它的手术方式近似于植入心脏支架,产品会通过颈静脉植入进大脑的运动皮层(表达人类运动意图的区域)。大脑对Stentrode的排异方式是把它推入大脑组织内,所以Stentrode在几周内就会被组织覆盖并固定在该区域。
Stentrode检测到的任何大脑信号通过一根电线发送,电线沿着静脉向下延伸,连接到缝在患者胸部的iPod Shuffle大小的接收器上。
类似于心脏起搏器中的电池,接收器电池续航时间长达10年之久。
该接收器通过蓝牙将指令传输到患者的计算机或iPad,使他们能够访问短信并控制其他应用程序。一旦安装了Stentrode,患者就会进行校准练习,Synchron的工作人员会指导他们思考移动身体的不同部位。
在植入方式和理念上的分歧,自然也造就了技术性能上的差异。
举例来说,Neuralink的设备N1拥有超过1000个电极,可以捕捉更多的神经数据;而Stentrode仅有16个电极。N1的电极直接植入脑组织中,因此捕获的数据更丰富,可转化为更灵敏的鼠标点击和键盘输入。
在之前的报道中,Neuralink用户同样能通过意念移动光标,而且速度甚至超过部分普通用户的鼠标操作。
尽管如此,为什么苹果最终选择与Synchron深入合作,而不是马斯克的Neuralink?这背后,其实藏着苹果对脑机接口的另一种答案:安全。
正如上面所说,Neuralink N1是高密度、侵入式植入,怎么理解侵入式手术风险较高,可能引发炎症或组织反应。而Synchron Stentrode手术风险低,恢复时间短,尤其适合不适合进行开颅手术的患者。
当然,Stentrode的代价就是因为电极不直接接触神经元,信号质量和分辨率较低,数据带宽较低,仅适用于基础层级的神经信号解码。
一个念头,打出一条推文
技术参数只是宏大故事的一部分,Synchron真正吸睛的,是它已经做到的那些事。
2024年3月,Neuralink患者在X平台发布了一则推文,然而将时间倒回三年前,62岁的渐冻症患者Phillip O'Keefe已经用Synchron脑机接口在X平台上「打出」第一句话:
Hello world!
注意,这是人类史上第一条通过脑电波「发出来」的推文,没有键盘、没有语音、甚至不是眼动追踪,全靠「想」出来的。虽然推文不长,但对他本人来说,可能胜过十万字长篇小说。
Synchron的故事当然没止步于此。
当整个世界都被ChatGPT占领的时候,很多人都在想怎么用它写论文、写代码、写情书,而Synchron想的是如何用AI来改善脑机接口的技术。
Mark同样是第一批体验AI脑机融合的用户之一。尽管受渐冻症影响失去了大部分肢体与语言能力,他依然可以靠脑电波玩苹果纸牌游戏、看Apple TV,甚至在Vision Pro上「仰望星空」。
具体来说,Synchron让ChatGPT等大型语言模型以文本、音频和视觉的形式获取相关上下文,预测用户可能想要表达的内容,并为他们提供一个可供选择的操作菜单。
并且,在加入GPT-4o之后,Synchron脑机接口迎来了4个方面的显著变化:
1.
辅助通信:GPT生成预先设定的回答选项,用户不需要逐字输入
2.
智能预测:GPT结合上下文预测可能需求,显著减少操作步骤;
3.
多模态输入:GPT-4o接收文本、音频和视频输入,通过多种方式提供信息
4.
适应性学习:系统逐渐学习用户偏好,实现高效个性定制。
更重要的是,这种AI+脑机接口的多模态信息输入模式,与大脑本身的行为模式有一些相似之处,Synchron团队的解释是:
我们这样做的原因是,多模态「4o」是不同的,因为它使用的是来自环境的输入,这些输入的行为就像是用户大脑的延伸。当用户开始与提示互动时,它将获得环境中发生的一切的实时信息流。
在接受媒体的采访时,Mark表示最打动他的,正是Vision Pro中一款观察夜空星座的应用:
这太酷了,它真的栩栩如生。使用这种增强现实技术的效果非常显著,我可以想象,对于处于我这种境地的人或其他失去日常生活能力的人来说,它也会如此。它可以把你带到你从未想过会再次看到或体验的地方,为我提供了另一种体验独立的方式。
这是Mark的新体验,也是很多人对于脑机接口的最终幻想。
而Synchron,真的把这件事做成了。
在2025年英伟达GTC大会上,Synchron推出全球首款认知AI大脑基础模型Chiral™,并带来了一段相当震撼的演示视频。
一位名叫Rodney的ALS患者,手部完全失能,但通过脑机接口和Vision Pro,大脑变成了遥控器,能够用意念控制智能家居:调节灯光、播放音乐、控制室、启动家用电器。
当时,Oxley更是信心满满地表示:
「我们正利用生成式预训练技术,构建一个真正意义上的『大脑基础模型』。Chiral™直接从神经数据中学习,从人类认知的源头进行抽象,从而创造出能够切实改善用户生活的功能。而这一切,都建立在我们能够大规模获取神经数据的基础之上,正如将BCI技术普及到如同支架植入手术般便捷。」
所以无论是GPT-4o,还是脑电接口,它们的终极目标其实是一致的:找到适合每一个人,尤其是被技术忽视的那一部分人,和计算机对话的新方式。
对于像Mark这样的用户来说,他们终于不用再依赖别人,也能再次说出自己想说的话,看自己想看的星星,甚至打几把纸牌游戏。如果这不是人类科技的终极浪漫,那什么才是?
人文关怀,永远是科技的最终底色
可这些进展,最终是为了谁?
我们或许该把视线拉近一点,看看这项技术对某些人来说意味着什么。
Synchron CEO Tom Oxley表示,目前脑机接口公司需要「欺骗」计算机,让其认为来自植入设备的信号是来自鼠标。但如果有专为这些设备设计的标准,技术潜力将进一步释放。
如今,据外媒报道,苹果正用类似方式推动脑机接口设备与苹果生态系统的集成,并计划在今年晚些时候发布这一新标准的软件接口,供第三方开发者使用,推动脑控技术的进一步应用。
自2019年以来,Synchron已在十几名患者身上植入Stentrode。
摩根士丹利估计,美国约有15万人因上肢严重功能障碍而成为脑机接口设备的潜在首批用户。根据2021年的数据,全球约有1540万人患有脊髓损伤,而脊髓损伤是导致瘫痪的主要原因之一。
当你在抱怨手机不好用时,有人连「用手机」这件事,都是奢望。
对于瘫痪、渐冻症患者来说,操作一台设备从来不是理所当然的事,他们甚至无法点击按钮、滑动屏幕、甚至无法抬手发出一个简单的指令。
人类社会对「操作」的定义,也一直都过于狭隘。
我们曾以为「操作」意味着点击、滑动、语音、手势,也一直在追求「更自然」的交互方式,可这套定义,从一开始就没为他们预留位置。
脑机接口的出现,改变了这一点,当意念也能成为操作方式,也意味着不再是人去适应设备,而是让设备去理解人。
哪怕这个人无法动弹,无法说话,只剩下一颗仍在清醒地思考的大脑,他依然能与这个世界建立连接。真正的无障碍,是让世界适应每一种存在方式。
附上原视频地址:
https://www.youtube.com/watch?v=YK8r5vdpozA
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