“心有靈犀一點(diǎn)通”，何等美妙的境界。如傳說中的異犀一般，僅憑心通意會(huì)，就可與這個(gè)世界溝通，真的只能在想象中實(shí)現(xiàn)嗎？

不一定。有一樣方興未艾的技術(shù)，其實(shí)蘊(yùn)藏著發(fā)揮靈犀功效的巨大潛能。只不過，當(dāng)它走進(jìn)我們的生活時(shí)，那句詩也許可改為“心有靈犀一絲通”。

這一技術(shù)，就是腦機(jī)接口。

一根細(xì)絲，實(shí)現(xiàn)意念控制

綁住雙手的猴子，居然僅用“意念”就可控制機(jī)械臂抓取草莓。這是2024中關(guān)村論壇令人驚異的一幕。

怎么辦到的？多虧了我國自主研發(fā)的植入式腦機(jī)接口“北腦二號(hào)”——猴子顱內(nèi)，已經(jīng)植入一根神奇的細(xì)絲。

這根細(xì)絲，就是“北腦二號(hào)”三大我國自研核心組件之一——高通量柔性微絲電極。它與千通道高速神經(jīng)電信號(hào)采集設(shè)備，以及我國科學(xué)家在國際上首創(chuàng)的基于前饋控制策略的生成式神經(jīng)解碼算法一起，為腦機(jī)接口這一人機(jī)交互與人機(jī)混合智能前沿技術(shù)，提供了一款“中國造”。

其實(shí)，腦機(jī)接口并不玄妙?！昂喲灾褪遣蹲酱竽X電信號(hào)的微妙變化，解碼大腦意圖，實(shí)現(xiàn)意念控制動(dòng)作，不動(dòng)手也能隔空操控機(jī)器?！北本┠X科學(xué)與類腦研究所所長羅敏敏這樣解釋。

而腦機(jī)接口性能的高低，關(guān)鍵在于大量腦電信號(hào)的精準(zhǔn)捕捉與解碼。這就需要靈敏電極與聰明算法的緊密協(xié)作。

細(xì)絲一樣的柔性電極作為“傳感器”，需要精準(zhǔn)捕捉盡可能多的腦電信號(hào)。算法則要扮演出色的“翻譯官”，把大腦意圖解析得明明白白。

強(qiáng)腦科技有限公司智能仿生手體驗(yàn)官在寫毛筆字

近距離觀察，用于“北腦二號(hào)”的我國自研高通量柔性電極又小又細(xì)又薄。柔軟細(xì)絲布滿著大量觸點(diǎn)，需要放在顯微鏡下才能依稀看清。這一設(shè)計(jì)一方面有助于大量捕捉微妙變化的腦電信號(hào)，另一方面能夠有效降低腦組織損害風(fēng)險(xiǎn)，延長捕捉腦電信號(hào)的時(shí)間。

“以往的硬質(zhì)電極植入腦部之后，硬質(zhì)鋼針與腦組織摩擦，會(huì)產(chǎn)生炎癥，導(dǎo)致采集不到信號(hào)，或信號(hào)不準(zhǔn)確。這一我國自研的柔性微絲電極植入獼猴腦內(nèi)一年后，仍能精確采集到腦電信號(hào)?！北本┬局沁_(dá)神經(jīng)技術(shù)有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李園告訴半月談?dòng)浾撸涠囗?xiàng)指標(biāo)已達(dá)國際領(lǐng)先水平，且可靈活定制。

不需動(dòng)手，可以動(dòng)心

說起來，我們?yōu)g覽醫(yī)學(xué)新聞的時(shí)候，不是沒見過腦機(jī)接口這個(gè)詞。截癱患者等失能人士借助腦機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)一定程度的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)與語言恢復(fù)，已非天方夜譚。

不過，腦機(jī)接口與身心健康的普通人有關(guān)嗎？

“太有關(guān)系了。”據(jù)華南腦控智能科技有限公司董事長李遠(yuǎn)清介紹，腦機(jī)接口可分為植入式與非植入式兩類。我們剛才提到的植入細(xì)絲電極，當(dāng)然就是植入式；正常人可能受到暈車、失眠一類癥狀困擾，健康的兒童面對(duì)繁多的學(xué)習(xí)任務(wù)有時(shí)也會(huì)注意力不集中，這些就是非植入式腦機(jī)接口應(yīng)用潛在的用武之地。

以腦機(jī)接口治療失眠，已進(jìn)入應(yīng)用階段。李遠(yuǎn)清介紹，使用者戴上重量不足100克的可穿戴頭環(huán)后，基于采集的腦電信號(hào)，相關(guān)App就會(huì)評(píng)估其大腦專注程度，然后通過變化視聽覺場景，構(gòu)建神經(jīng)反饋進(jìn)行干預(yù)，就這樣達(dá)到了助眠效果。不少運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)用上了這樣的系統(tǒng)。

“我們對(duì)100多名暈車的普通人做了2小時(shí)時(shí)長的長途乘車測試，用上無需植入的‘腦機(jī)接口防暈系統(tǒng)’之后，85%的測試者暈車癥狀大為緩解?！崩钸h(yuǎn)清說。

當(dāng)然人們還不滿足——早上醒來躺在床上，心中念頭一動(dòng)，窗簾就拉開了。隨即，冰箱門打開，咖啡機(jī)開始工作，電腦自動(dòng)啟動(dòng)……這樣的生活離我們還遠(yuǎn)嗎？

實(shí)際上，基于眨眼（眼電信號(hào)）與意念（腦電信號(hào)）信號(hào)采集，頭部微微一動(dòng)，不動(dòng)手就能操作鼠標(biāo)，控制一系列智能家居設(shè)備，已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

腦機(jī)接口影響的，不止于我們的生活，更有我們的心情。

在大腦中植入電極、遠(yuǎn)程切換參數(shù)，人就能一秒切換情緒。這并不是科幻片，也不是騙局，而是上海瑞金醫(yī)院的一項(xiàng)臨床研究：運(yùn)用腦機(jī)接口技術(shù)調(diào)控神經(jīng)，患者術(shù)后抑郁癥狀平均改善超過60%。這讓強(qiáng)腦科技合伙人兼高級(jí)副總裁何熙昱錦感慨：“簡直就是‘快樂開關(guān)’?！?/p>

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院李驍健團(tuán)隊(duì)研發(fā)的128通道超薄微型腦皮層電極

未來還需“闖三關(guān)”

腦機(jī)接口技術(shù)的下一步要往何處去？

“讓電極與大腦友好相處，還要闖三關(guān)?！闭憬髮W(xué)南湖腦機(jī)交叉研究院常務(wù)副院長、教育部腦與腦機(jī)融合前沿科學(xué)中心副主任王躍明說。

第一關(guān)是“物理硬件”——電極、芯片如何設(shè)計(jì)，才能使穩(wěn)定性、精準(zhǔn)度更高，體積、功耗更小，使用壽命更長，生物兼容性更高，傷害性更小。

第二關(guān)叫“理論機(jī)制”——如何精準(zhǔn)詮釋大腦功能（如運(yùn)動(dòng)）的編碼機(jī)制，深入理解大腦是如何執(zhí)行該功能的（如何控制人類運(yùn)動(dòng)）。

第三關(guān)則是“交互方法”——電極植入腦內(nèi)后，“腦-機(jī)”交互包括輸出與輸入兩個(gè)不可分的過程，“出”指的是如何將海量信息解碼、輸出，翻譯為控制指令，“入”則關(guān)系到如何將外部信息編碼、輸入，這方面的交互機(jī)制如何進(jìn)一步優(yōu)化，同樣是難題。

三關(guān)固然是挑戰(zhàn)，但腦機(jī)接口的探索者仍然相信前方是一條明亮的道路。畢竟，正如中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員左年明所言，腦機(jī)接口不是一項(xiàng)冰冷的技術(shù)，它能創(chuàng)造更美好的生活。

半月談?dòng)浾撸簭埪?/p>