科幻变现实？探秘脑机接口发展

9月16日，“面向大众的神经技术”国际论坛召开。在4个多小时的时间里，来自中国、美国、德国、荷兰和新加坡的5位知名科学家与全球近52万名在线观众分享了他们对脑机接口、神经技术等前沿科学研究的观点和展望，并进行了问答互动。

论坛主办方天桥脑科学研究所(TCCI)创始人陈天桥指出，多年前，《阿凡达》、《黑客帝国》、《盗梦空间》、《三体》等经典科幻作品对面对大众的神经技术进行了精彩而大胆的描述，如大脑复活、记忆下载与传输、梦境解码与控制等。但到目前为止，这些技术还停留在科幻小说中。他希望通过这样的会议和相关的问题和讨论，科学家将继续关注和更多的公众关注。

脑机接口是指人或动物的大脑与外部设备之间建立的直接连接，以实现大脑与设备之间的信息交换。当人类思考时，大脑皮层中的神经元会产生微小的电流。当人类从事不同的思维活动时，会激活不同的神经元。脑机接口技术可以直接从大脑中提取这些神经信号来控制外部设备。它将在人和机器之间架起一座桥梁，最终促进人与人之间的交流，创造巨大的价值。

其实在很早之前，科学家就已经有了制造早期脑机接口技术的想法，但由于技术的限制，一直没有什么实质性的进展。在此后的时间里，人们针对该技术的算法和应用不断创新。如果将脑机接口技术的发展划分为三个阶段：第一阶段是科学幻想阶段，第二阶段是科学论证阶段，第三阶段也就是当下所处的阶段，主要聚焦用什么技术路径来实现脑机接口技术，将出现各种各样的技术方法，进入“技术爆发期”。

脑机接口 + 外骨骼：帮助运动障碍者重拾生活信心

“将脑机接口和神经调节技术相融合，不仅能帮助我们发现脑震荡、脑功能和行为之间的重要联系，也能极大改善使用者的运动功能，是一种非常有效的临床康复工具。”

柏林大学医学中心的 Surjo Soekadar 教授介绍了用于运动康复的脑机接口技术。据 Surjo 教授介绍，其团队研制的非侵入性脑机接口 + 外骨骼的搭配应用，可以通过解码大脑的运动指令并定向施加刺激，使严重脊髓损伤导致运动障碍的病人重拾一些功能，完成抓取、吃饭、喝水等一系列日常活动。令人振奋的是，他在演讲中向与会者展示了运动障碍病人们通过这项技术得以完成部分的生活自理工作，同时也维护了人的尊严。虽然目前侵入式脑机接口技术仍存在感染、出血、未经永久使用许可、需要手术及价格昂贵等诸多挑战，他认为，脑机接口 + 外骨骼在临床上将有广阔的应用前景，能够大幅改善患者的生活质量，今后也需要更多临床试验来研究。

脑机接口领域的专家表示，目前在实际应用中，脑机接口主要实现了五种应用效果，包括:

·监测，利用脑机接口系统监测人体的意识状态。这包括由许多非侵入性脑机接口公司开发并在消费市场上使用的脑环、腕带和眼动设备。这些设备可以用来监测睡眠和身体功能。有助于获得更深层次的生理数据。

·替代，BCI系统的输出可以替代因受伤或疾病而丧失能力的肢体输出。包括许多侵入性BCI公司，与BCI连接的智能假肢和轮椅是该领域的典型应用。

·改善/恢复，改善疾病症状或恢复功能。它包括治疗癫痫和抑郁症等精神或心理疾病的设备。脑机接口直接用来采集脑电图，自然也可以很容易地用来改善大脑的脑电图状态，缓解大脑的不良放电。它在治疗脑部疾病方面具有先天优势。

·加强和实现功能的改进和扩展。这方面的应用主要是在军事科技领域，包括超级士兵和智能士兵的创造。

·补充，增加脑控模式，作为对传统单一控制方式的补充，实现多模式控制。对更高效、多维度和高度同步的交互模式的追求永远不会停止，这也是VR/AR能够火起来的原因之一。

目前，脑机接口技术主要在医疗健康、娱乐、智能家居、军事等领域取得了突破性的应用成果，未来也在不断推动BCI与更多领域的结合。