腦機接口技術原本是存在于科幻電影之中的新科技，它有着很廣泛的應用前景，它能在醫療、康複、包括人的認知、感知等等方面都能給我們以幫助。它也是人類擺脫手腳束縛，用大腦控制機器的重要一步。如今腦機接口技術的發展，可以讓我們對于大腦的認知更上一層樓。

2021年，埃隆·馬斯克（Elon Musk）的腦機接口公司開了一場發布會，展示了一隻猴子僅用其大腦就能控制光标在屏幕上移動，玩起“意念乒乓球”（MindPong）遊戲。這場發布會讓很多公衆第一次聽到了“腦機接口”。2018年，馬斯克同樣通過線上發布會的形式，給大家分别展示了完全沒有腦機接口、經曆腦機接口手術又撤掉以及兩個月前被植入了腦機接口設備的三隻不同小豬的健康情況，向公衆展示了腦機接口手術的效果以及可逆性。

芯片是腦機接口的關鍵技術｜Pixabay

對于專業人士來說，馬斯克的這兩個實驗中涉及的腦機接口技術已經并不年輕了。事實上腦機接口其實已經有七十多年的曆史。早在2014年巴西世界杯開幕式上，就有一位殘疾人少年通過腦機接口接通了一個仿生假肢進行開球。

腦機接口技術有兩種方式，一種是植入式的，即通過手術給病人或動物植入電極來進行神經元信号的讀取，比如上文提及的馬斯克的兩次實驗。另外一種形式則是無創的，使用者通過佩戴腦電波設備來采集頭皮腦電信号，通過電纜傳輸并放大之後傳送到計算機進行分析處理，這是一種間接的采集神經原的信号方式。如果我們将大腦比做一間屋子，大腦中的信息就像是屋子裡的人在說話，我們想知道屋子裡的人在說什麼，可以直接推開門進來聽，這就好比植入式的腦機接口；而非植入式的腦機接口就如同通過裝置在屋外收集并放大屋内的聲音從而聽清楚。植入式的腦機接口從采集信息的準确性上來講效率更高，可以更精準地收集信号，但同時它是有創的，需要手術植入大腦。而非植入式的腦機接口僅需體外佩戴設備，對人體沒有損傷，但面臨如何高效精确采集信号的技術挑戰。

通過腦機接口獲取腦部信号就好比通過設備錄音｜Pixabay

在未來，腦機接口有着非常廣泛的應用前景，它可以在醫療、康複、包括人的感知、認知方面都能夠給我們以幫助。例如面對中風或者其他疾病而喪失肢體運動能力的病人，他們的大腦是健康的。常規的康複方式可能是通過一個機器外骨骼來帶動他去運動，但這隻是一種被動的康複。而腦機接口技術可以采集并按照患者的運動意圖控制肢體運動。在更遠的未來，計算機或許可以解讀人的動機以及想象。

除了前文提到的巴西世界杯的開球少年以外，腦機接口技術在國内也有一例很成熟的應用。2004年，一位年僅24歲的年輕人王甲被診斷為漸凍症，曾經的箭步如飛永遠成為了他的回憶。由于幾乎喪失了全部的肌肉控制能力，王甲不僅失去行動能，也失去與家人溝通的能力。2019年7月，清華大學醫學院的科研團隊給王甲帶來了一套腦機接口打字設備。這款設備包含一個顯示屏，顯示不同閃爍頻率的字母。當使用者盯着不同的字母時，大腦也會産生不同的反應，通過收集分析不同的信号就可以辨别出使用者在主注視哪個字母，從而頻出使用者想要表達的内容。經過短暫的訓練，王甲逐漸掌握了腦機接口打字這項新技能，因此也重新獲得了與家人、外界溝通的能力。

腦機接口：康複訓練的新窗口｜Pixabay

目前，無論是植入式還是非植入式的腦機接口技術都存在較大的局限性，也面臨着各自的挑戰，還距離我們的生活非常遙遠。例如針對植入式腦機接口，科學家們正嘗試着去尋找一些體積更小、生物兼容性更強的材料作為植入電極，從而減少對人體的傷害。而對于非植入式的腦機接口，如何優化生物信号的采集也是科學家正在不斷探索、攻克的課題。

同時，由于腦機接口技術“人機合一”的特殊性，一方面它能夠将人的智慧和機器的高性能更好的結合起來，通過這項技術，人類未來也許會達到人機混合這種最高形式的智能。但另一方面，腦機接口如何保護使用者的隐私、讓技術更好地服務于人類生活，也成為了浙西那個技術發展必須要解決的關鍵問題。我們需要對技術不斷優化，同樣也需要出台完善的法律法規來為民衆權益保駕護航，隻有這樣，才能推動這項技術更快的發展并落地。

大腦是人類最為複雜的器官之一，我們對它的了解仍非常淺顯。曾經有科學家說：“我們在新的世紀研究人類的大腦，就像上個世紀我們探索宇宙一樣，面對的都是有很多的不确定性。”我們在探索宇宙的時候走得很遠，最終收獲了很遠的腳步，也同時看到了很多技術的不斷成熟。在研究大腦的過程中，也許這段曆史會再次重現。也許正當我們滿懷憧憬未來腦機接口的技術将給我們帶來怎樣的人機高度混合的智能社會，并不斷為之奮鬥的時候，其實在走的每一小步當中都給我們的社會帶來了成果。

參考文獻

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作者：宋帥兵

編輯：韓越揚

來源： 光明網

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