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阿纳斯塔西娅·加米克
您的职业生涯涉及 Neuralink、Creator、Segovia 和 Curative, Inc. 等组织的各种重要职位。这些经历如何影响了您在 Convergent Research 创建和管理重点研究组织 (FRO) 的方法？我曾是几家技术含量高、发展迅速的初创公司的早期团队成员。我有幸目睹了才华横溢、敬业的企业家以技巧和沉着应对极其困难的技术挑战。在每种情况下，都有一个明确的目标，例如“构建一个软件工具，每月可以向撒哈拉以南非洲最偏远地区的数十万受益人提供援助款”或“扩大加利福尼亚的 COVID-19 检测能力”或“创建具有 X 个输入/输出通道的可植入脑机接口”。在每种情况下，领导者都必须征求团队和市场的反馈意见，以找到正确的方法，并且他们必须协调来自不同学科的多个团队的努力——硬件、软件、医疗、供应链、监管、销售、筹款等。在极短的时间内完成的工作量
侵入式记录脑机接口技术发展的文献研究
摘要 — 脑机接口是一个庞大的科学领域，有许多竞争性设计正在使用或测试中。该项目的目标是汇编有关犹他阵列、密歇根探针、神经织网（也称为网状电子）、Neuralink 和 Stentrode 的信息，并比较每种设计的优缺点。特别令人感兴趣的是材料参数、电极数量、异物反应严重程度、热量产生、电极深度、测量动作电位的平均大小和信噪比。比较结果如下：网状电子和 Stentrode 非常有前景，因为它们完全避免了传统的异物反应和细胞死亡问题，但后者以长期使用抗凝剂的风险来换取这些。犹他阵列在所有参数方面都比任何其他研究设计存在更多问题，包括当代的密歇根探针，尽管它们都使用相同的主要材料——硅。研究发现，严格比较这两种设计的实验研究严重缺乏，一旦这些设计再次可用于进一步的医学研究，这种缺乏可能会变得更加明显。
迈向脑数据治理框架 - 信息科学
以往，脑数据的应用仅限于临床领域和生物医学、心理或行为研究。如今，脑数据也越来越多地被用于就业、教育和军事领域，以及通过越来越多的消费级神经技术设备用于个人用途。在消费领域，信息技术公司正在开发利用脑数据用于消费者目的的设备和应用程序，例如认知监控、神经反馈、设备控制或其他形式的脑机接口。例如，在 2017 年至 2021 年期间，Facebook 开展了一项脑机接口 (BCI) 研究项目，旨在构建一种可穿戴 BCI，使用户只需想象语音即可打字。微软也在同时开发针对普通人群的非侵入式交互式 BCI，同时 Neuralink、Emotiv 和 Kernel 等神经技术公司的完整生态系统正在迅速崛起。消费者神经技术、电子学习、数字表型分析、情感计算、心理统计学和神经营销是利用脑数据作为商品的一些应用领域 [1、2]。在教育和工作环境中，人们尝试收集和处理脑数据，以改善学习和重新设计工作流程等。例如，去年，在中国，小学生参加了一项试验，在认知任务期间记录脑电图 (EEG) 数据以评估他们的注意力持续时间 [3]。
脑机接口.pdf
Aleva Neuro 2008 5700 万美元 神经刺激 Altoida 2016 未知 阿尔茨海默氏症诊断 Biodirection 2010 1160 万美元 脑损伤监测器 BrainCheck 2015 449 万美元 脑健康应用 BrainCo 2015 590 万美元 注意力广度 BrainRobotics 2015 未知 神经假体 BrainSpec 2015 10 万美元 虚拟活检 Cereve 2008 3800 万美元 睡眠障碍 ElectroCore 2005 8800 万美元 神经调节 Galvani Bioelectronics 2016 未知 Electroceuticals InteraXon (Muse) 2007 1720 万美元 Meditation Kernel 2016 1 亿美元 BCI（数据存储） MindMaze 2012 1.085 亿美元 康复 Mindstrong Health 2014 1400 万美元 数字表型分析 ModiusHealth 2014 年 120 万美元 减肥 Neurable 2015 年 200 万美元 脑输入设备 Neuralink 2016 年 2700 万美元 BCI（Dust） NeuroLutions 2007 年 125 万美元 神经假体 Neuronetics 2003 年 1.763 亿美元 神经调节 NeuroPace 1997 年 6700 万美元 癫痫 NeuroQore 2011 年 未知神经调节 Neuros Medical 2008 年 3880 万美元 疼痛管理 Paradromics 2015 年 2050 万美元 BCI（数据存储） RightEye, LLC 2012 年 1040 万美元 脑震荡测试 Rhythm 2014 年 2200 万美元 睡眠障碍 Sense Diagnostics 2014 年 130 万美元 脑损伤监测 Setpoint Medical 2006 年 1.16 亿美元 Electroceuticals SPR Therapeutics 2010 年 4400 万美元 疼痛管理 Synchron, Inc. 2016 年 1000 万美元 BCI（支架）
通过侵入式脑机接口进行神经元干扰网络攻击，影响需要视觉能力的任务的解决
根据侵入性，BCI 主要分为两类。非侵入式 BCI 无需手术即可从外部刺激大脑。尽管某些技术可以针对大脑的较小区域，但非侵入式 BCI 可以覆盖大脑的较大区域。相比之下，侵入式系统可以应用于小区域，甚至具有单神经元分辨率，但会带来更高的生理风险（Ramadan 和 Vasilakos，2017 年）。基于 BCI 的相关性和扩展性，近年来出现了新的技术和公司，专注于开发新的侵入式系统，以神经元粒度刺激大脑。Neuralink 就是一个例子（Musk 和 Neuralink，2019 年），这家公司设计了颠覆性的 BCI 系统来记录神经元级别的数据，目前正致力于覆盖刺激功能。此外，神经尘埃（Seo 等人，2013）是一种由数百万个位于大脑皮层中的纳米级可植入设备组成的架构，可以进行神经记录。神经尘埃的演变是无线光遗传学纳米网络设备 (WiOptND)（Wirdatmadja 等人，2017），它使用光遗传学来刺激神经元。尽管这些方法很有前景，但 Bernal 等人 (2020) 的作者表明，它们存在漏洞，可能允许攻击者控制两个系统并执行恶意刺激动作，从而改变自发的神经元信号。根据攻击的覆盖范围（就大脑区域和受影响的神经元数量而言），网络攻击者可能会造成永久性脑损伤，甚至导致患者死亡。在同一方向上，Bernal 等人 (2021) 发现 BCI 的网络安全领域还不够成熟，非复杂的攻击可能会造成重大损害。总之，攻击者可以利用 BCI 漏洞来利用这些有前途的神经刺激技术。以这些研究的发现为动机，本文重点关注针对旨在改变神经元行为的网络攻击的稀缺研究。此外，还需要新的方法来衡量和理解这些攻击的影响。特别是，这些问题具有特殊的意义，因为攻击可能会恶化或重现常见神经退行性疾病的影响（Bernal 等人，2021 年）。为了改进以前的挑战，这项工作的主要贡献是定义和实施一种新的神经元网络攻击，即神经元干扰网络攻击 (JAM)，重点关注神经活动的抑制。本研究旨在探索抑制性神经元网络攻击对大脑的影响。然而，文献中缺乏全面的神经元拓扑结构，因此，我们模拟了小鼠视觉皮层的一部分，放置在大脑的枕叶区域，定义了小鼠试图离开特定迷宫的用例。神经元拓扑是使用经过训练以解决此特定用例的卷积神经网络 (CNN)（Géron，2019）构建的。这项工作的第二个贡献是评估了 JAM 网络攻击对特定场景中的神经元和人工模拟造成的影响。为了进行分析，我们使用了现有指标，但也定义了一组新指标，得出结论：JAM 网络攻击可以改变自发的神经元行为，并迫使小鼠做出不稳定的决定以逃离迷宫。
皮层内脑机接口中的人工智能代理
摘要 皮层内脑机接口 (iBCI)（例如 Neuralink 所展示的接口）在实现人脑与外部设备之间的直接通信方面表现出巨大潜力。然而，神经数据的复杂性和高维性对将大脑活动解释和翻译成有意义的命令提出了挑战。本文全面回顾了 iBCI 的现状，包括先进的信号采集和解码技术，并探讨了传统方法在实现无缝脑机交互方面的局限性。我们提出了一种新方法，利用配备反射、分层规划和决策等功能的高级 AI 代理作为大脑和 iBCI 之间的接口。通过结合这些先进的 AI 技术，我们旨在增强对神经信号的解释，提高任务执行效率，并提供更直观、适应性更强的用户体验，以实现以思想为导向的结果。本文详细讨论了所提出的方法，强调了其潜在优势和需要解决的挑战。最后，我们概述了未来的研究方向以及将先进的 AI 代理与 iBCI 相结合用于各种应用的前景，包括神经康复、辅助技术和人类增强。
调节网络朋克现实：私人身体修改和“身体黑客攻击”的危险
©Zachary Paul Birnbaum，2021。* J.D.候选人2021，马里兰大学弗朗西斯·金·凯里法学院。作者要感谢他的《商业与技术法杂志》上的编辑，他们的支持和奉献精神将他的想法完善到本文中。作者还要感谢Rauschecker教授的指导，最重要的是他的妻子Libby Dorman，他的父母Michel和Gina Birnbaum，以及他的公婆Todd和Lisa Dorman的无条件爱与支持，而没有他的无条件的爱与支持。1。参见埃德·卡明（Ed Cumming），威廉·吉布森（William Gibson）：明天看到的那个人，guardian（2014年7月28日），https：//www.theguardian.com/books/books/2014/jul/28/william-gibson-gibson-neuromancer-cyberpunk-books; Hari Kunzru，《沙丘》，50年：科幻小说如何改变世界，G uardian（2015年7月3日），https：//www.theguardian.com/books/books/books/2015/jul/03/jul/03/dune-50-all-50-all-science-novice-fiction-noviction-novection-novel--novel-world-world; HBO的西部船长的西方创作者会说AI，Sentience and Surveelance，F ast C Ompany（2016年9月30日），https：//www.fastcompany.com/3063743/hbos-westwork-westword-westworld-ceratworld-ceratworld-ceratworld-talk-ai-ai-ai-senience-sentience-sentience-sentience-anderience-and-sentience-and-sentience-anderverillance。2。美联社，在工作中的机器人：瑞典员工被微芯片植入，t elegraph（4月4，2017），https：//www.telegraph.co.uk/technology/2017/04/04/cyborgs-work-swedish-plosement-mosport-getting-metplant-microchips/。 3。 Tyler Lacoma，您需要了解的有关Neuralink的所有信息：Elon Musk的新事业，D Igital T票（2017年11月7日），https：//wwwww.digitaltrends.com/cool-tech/neuralink-tech/neuralink-ellink-elon-musk/。 4。 5。4，2017），https：//www.telegraph.co.uk/technology/2017/04/04/cyborgs-work-swedish-plosement-mosport-getting-metplant-microchips/。3。Tyler Lacoma，您需要了解的有关Neuralink的所有信息：Elon Musk的新事业，D Igital T票（2017年11月7日），https：//wwwww.digitaltrends.com/cool-tech/neuralink-tech/neuralink-ellink-elon-musk/。4。5。eyder peralta，“身体黑客”运动在道德答案之前上升，NPR（2016年2月27日），https：//www.npr.org/2016/02/02/27/4683666630/-body-hacking-mod-hacking-movement-movement-movement-movement-movement-head-imahead-imahead-imahead-ob-moral-answers-moral-answers;一般参见塞加尔·塞缪尔（Sigal Samuel），生物黑客如何试图升级自己的大脑，身体和人性，v ox（jun。25，2019），https：//www.vox.com/future-perfect/2019/6/6/25/18682583/biohacking-transhumanism-人类 - 人类 - 人类启程 - genticetion-genetic-gentice-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gention-gentionering-grispr。Jayne Ponder，GAO报告呼吁采用联邦隐私法，ISCE PRIVACY（2019年2月24日），https://www.insideprivacy.com/data-privacy/gao-report-calls-fort-calls-for-for-for-forderal-federal-privacy-privacy-prain/一下。Jayne Ponder，GAO报告呼吁采用联邦隐私法，ISCE PRIVACY（2019年2月24日），https://www.insideprivacy.com/data-privacy/gao-report-calls-fort-calls-for-for-for-forderal-federal-privacy-privacy-prain/一下。
朝着大脑数据的治理框架
分析仅限于临床领域和生物医学，心理或行为研究。如今，通过越来越多的Conumer级神经技术设备，大脑数据也越来越多地用于就业，教育和军事环境以及个人使用。在消费者空间中，信息技术公司正在开发用于用于消费者目的的大脑数据的设备和应用程序，例如认知监测，神经反馈，设备控制或其他形式的脑部计算机接口。例如，在2017年至2021年之间，Facebook开发了脑部计算机界面（BCI）研究计划，旨在构建可穿戴的BCI，使用户可以通过简单地想象语音来键入。Microsoft正在为普通人群的非侵入性交互式BCIS并行工作，而神经技术公司（例如Neuralink，Emotiv和Nemiv和kernel）的整个生态系统正在迅速出现。消费者神经技术，电子学习，数字表型，情感计算，心理学和神经元素是利用大脑数据作为商品的某些应用领域[1，2]。在教育和工作环境中，已经尝试收集和处理大脑数据以进行诸如改善学习和重新设计工作流程之类的内容。例如，去年，在中国，小学生被录取了一项试验，在该试验中，在认知任务期间记录了电脑图（EEG）数据以评估他们的注意力跨度[3]。
Devarshi Das，EE部门，IIT RoparDevarshi Das，EE部门，IIT Ropar
1.基于CMOS的仪表放大器（INAS）用于可穿戴生物医学设备：在设计可穿戴应用的信号条件电路时，噪声和功率规格之间存在强大的权衡。为此，我们正在研究一些设计方法，以优化上述权衡。随着高密度无线网络设备的出现，EMI对前端电子设备的影响至关重要，这使我们探索了CMOS电路中的EMI方面。2.神经信号记录和刺激：生物神经元和电子设备之间的下一个人类计算机接口的范式。关于该主题和技术演示的科学文献的进步，例如Neuralink，使该领域非常有前途。为此，我们一直在研究基于CMO的神经放大器和刺激器电路的设计。3.基于CMOS的神经形态电路设计：随着AI和ML的出现，人们对开发基于Neumann架构的非VON NEUMANN架构平台引起了重大兴趣。我们正在研究完全兼容NM计算系统的各个方面，例如硅神经元，基于Memristor的突触重量，芯片学习电路以及跨杆阵列设计，考虑寄生虫，编码器和解码器电路，以与现实世界相连。4.使用SCL过程的原始IC开发：我们正在开发用于空间应用的高精度仪器的辐射硬化信号调理前端ASIC。通过蒙特卡洛分析，我们确保了对不匹配的设计耐受性。作为环振荡器被认为是CMOS技术表征的良好测试电路，我们使用180 nm SCL PDK设计了全数字温度传感器。层次后的仿真结果与分析推导非常吻合，并且通过在PVT跨PVT变化中模拟了所提出的设计，已测试了鲁棒性。
神经技术的创新与伦理
近年来，公众见证了神经技术 (NT) 的迅速崛起，临床试验引起了媒体和专家圈的广泛关注。虽然“读心术”和“精神控制”技术的说法往往倾向于炒作，但在通过大脑将思想与机器连接起来方面正在取得显著进展。在很大程度上得益于首席执行官的媒体策略，正在进行的 Neuralink 人脑芯片临床试验被全球公众视为该领域的先驱。1 然而，许多其他参与者，包括公共实体、2 学术研究团队 3 和私营公司 4，多年来一直参与临床试验，在开发尖端 NT 方面取得了重大进展。这导致科学知识和神经技术应用以及商业化产品的迅速增长。随着这项技术进步，提出基本伦理问题的声音也变得更加明显。神经科学家、伦理学家和法律学者就是否有必要在神经技术普及社会各个领域之前预见到可能产生的破坏性影响展开了激烈的辩论。认识到这些伦理问题以及人权影响的重要性，一些国际组织正在采取积极措施。2019 年，经济合作与发展组织 (OECD) 通过了一项建议，以促进神经技术发展中的负责任创新。5 联合国教育、科学及文化组织 (UNESCO) 通过其国际生物伦理委员会致力于建立一个伦理框架。6 最后，联合国人权理事会的咨询委员会正在开展一项研究，以评估神经技术带来的人权挑战和影响以及潜在机遇。7 本报告旨在为这些标准制定过程做出贡献。首先，它概述了神经技术目前的最新进展。它探讨了正在使用或预期使用神经技术的各个社会领域，并确定了从规范制定角度应监测的关键趋势。其次，报告将阐明新技术的应用和传播中固有的主要道德问题和困境，并指导建立健全的监管框架。该分析强调，了解新技术的功能、应用和现实前景，同时区分科学进步和推测性叙述，对于有效监管至关重要。此外，报告还承认，在解决潜在的人权影响和制定国家和国际层面的法规之前，确定道德问题是必要条件。