腦機(jī)接口技術(shù)，你無法想象的未來

文／本刊記者 項(xiàng) 錚

腦機(jī)接口技術(shù)是近些年的研究熱點(diǎn)，有些人甚至認(rèn)為，腦機(jī)接口技術(shù)是“意念控制，無所不能”。無疑，腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)取得了一些突破，但并非無所不能。

在日前召開的騰訊WE大會(huì)上，杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)教授米格爾·尼科萊利斯（Miguel Nicolelis）表示，腦機(jī)接口技術(shù)尚處于早期研發(fā)階段，目前主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，未來幾年要想進(jìn)一步發(fā)展，需要更多突破與創(chuàng)新。

最早應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

最早，腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域運(yùn)用，科學(xué)家們希望腦機(jī)接口技術(shù)幫助脊髓損傷患者，讓這些患者用意念控制機(jī)械，比如用機(jī)械手完成簡單的移動(dòng)、抓握動(dòng)作。21年前，尼科萊利斯的實(shí)驗(yàn)室就開始腦機(jī)接口方面的研究，并取得了突破。

大腦非常復(fù)雜，有運(yùn)動(dòng)皮層、感覺皮層和視覺皮層，視覺皮層和感覺皮層的研究相對較難。因?yàn)樯窠?jīng)元對運(yùn)動(dòng)的編碼相對簡單，運(yùn)動(dòng)有直接對應(yīng)的量化輸出，所以運(yùn)動(dòng)皮層的技術(shù)發(fā)展很快。腦機(jī)接口可以控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)，控制手腕方向、手指握力等。2014年，在巴西世界杯開幕式上，尼科萊利斯曾用腦機(jī)接口技術(shù)幫助一名截癱青年為世界杯開球。

腦機(jī)接口是一個(gè)交叉學(xué)科，需要多學(xué)科的進(jìn)展，比如，更精確的電極、更明晰的神經(jīng)科學(xué)認(rèn)識、更強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法等。尼科萊利斯透露，現(xiàn)在的第三代腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)能夠接收、解讀來自大腦的信號，未來5年他的實(shí)驗(yàn)室將會(huì)有重大突破：適用于腦機(jī)接口更好的無線技術(shù)、更好算法，未來的研究方向是把傳感器采集的信號，以大腦能夠理解的方式傳輸給大腦，裝在從類似機(jī)械臂的人造裝置上，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂與大腦互動(dòng)。

安全至關(guān)重要

目前，腦機(jī)接口的研究分為植入式和非植入式兩類，植入式更精確，非植入式更安全，接受程度更高。

尼科萊利斯既是腦機(jī)接口專家也是一位醫(yī)生。他反對植入式腦機(jī)接口研究，認(rèn)為患者安全至關(guān)重要，“如果用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物做研究，在它們的大腦和身體里放植入物沒問題，但對于大部分患者而言，包括截癱患者，最好采取非侵入性方式，即不植入外來物到人的身體里面”。尼科萊利斯表示，入侵式方式僅僅適用于別無選擇、特別嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)受損患者。

尼科萊利斯說，在目前的技術(shù)階段，采用非侵入的腦機(jī)接口就能記錄大腦信號，可以在帕金森病患者頭頂上貼一個(gè)腦機(jī)接口的器械，新一代腦機(jī)接口技術(shù)即能實(shí)現(xiàn)機(jī)器和人腦互動(dòng)，對患者有很大幫助。

處于早期研發(fā)階段

有人稱腦機(jī)接口技術(shù)是“意念控制”，而且在傳播中被夸大。馬斯克曾對腦機(jī)接口技術(shù)有過超現(xiàn)代的斷言——“心靈感應(yīng)”“數(shù)字永生”等。

對此，尼科萊利斯表示，不會(huì)有“心靈感應(yīng)”，也不會(huì)有“數(shù)字永生”，像科幻電影或小說那樣，通過腦機(jī)接口控制意念是不可能的，沒有科學(xué)依據(jù)。在尼科萊利斯看來，馬斯克的說法更像是一種用來吸引眼球的營銷手段，無助于腦機(jī)接口領(lǐng)域的科學(xué)工作。

尼科萊利斯認(rèn)為，腦機(jī)接口技術(shù)要真正為患者服務(wù)，也就是說，如何安全地幫助患者，滿足患者需要，而不是“炫技”。

目前，腦機(jī)接口的研發(fā)處于早期階段，其應(yīng)用也僅在幫助癱瘓病人等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

尼科萊利斯認(rèn)為，腦機(jī)接口技術(shù)也涉及一些醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之外的其他應(yīng)用，但這些尚在初級階段。醫(yī)學(xué)以外的應(yīng)用，不都是謊言，但是未來的發(fā)展需要更多突破與創(chuàng)新。腦機(jī)接口應(yīng)用前景廣闊，未來可能理療師、醫(yī)生能夠利用腦機(jī)接口技術(shù)照顧不同地點(diǎn)的病人，在北京的理療師可以通過腦機(jī)接口技術(shù)與中國偏遠(yuǎn)地區(qū)的截癱病人交流，而且可以和多人進(jìn)行交流，幫助他們康復(fù)訓(xùn)練。

尼科萊利斯表示，腦機(jī)接口技術(shù)是一場徹底變革，它將在未來發(fā)揮極大的作用，如果走向腦機(jī)接口成功需要1000步，目前只是走了前250步，未來還有很大的發(fā)展和改進(jìn)的空間。