马斯克访华，他力推的脑机接口将带给我们怎样的未来？| 二湘空间

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马斯克力推的脑机接口，将会带给我们怎样的未来？

文/宫殿楼台

一

这两天，关于超级牛人伊隆·马斯克（Elon Musk）访华的消息霸屏。从5月30日15时左右抵华,到6月1日上午11时离开,马斯克这次马不停蹄的访华之旅虽然只持续了大概44个小时,却备受瞩目。这也难怪，在全球范围内，他简直就是神一样的存在。从特斯拉汽车，到造火箭，到计划移民火星，到星链技术，到ChatGPT，他参与这每一个项目，都让人瞠目结舌。就在他访华之前的美国时间5月26日，他又轰出了一记世界波，其参与共同创立的脑机接口公司 Neuralink 宣布：已获得美国FDA（美国食品和药物管理局）批准，将开展脑机接口首次人体临床研究。

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脑机接口，对多数人来说，显然是个陌生的新名词，乍听起来，或许会联想到是在脑瓜与机器之间安装接口，实在让人感觉瘆得慌。事实当然不会这样残酷，用学术一点的语言来讲，脑机接口就是脑系统（准确地说是以脑为主的神经系统）与机系统（准确地说是人造的体外系统）之间的接口（准确地说是电子信息接口），是在脑瓜与计算机或其它电子设备之间建立直接的交流和控制通道，有了这种通道，可以直接通过“意念”（脑电波）来表达想法或操纵设备，而不需要语言或动作。医院做脑电图或头部磁共振，使用、利用的就是较为常见的脑机接口设备和原理。

再举个例子，我们都见过患有肌萎缩侧索硬化症（渐冻症）的英国物理学家霍金坐在轮椅上的镜头。霍金使用的轮椅上就装备了非植入式的脑电图（EGG，electro encephalogram）帽，可以收集他大脑的生物电流信号，并解读其指令，指挥他眼部肌肉进行眨眼，每一次眨眼都应对一个字母，通过多次组合，他面对的电脑就能写出他想要写下的词语。支配完成这个过程的就是脑机接口原理。

脑机接口，虽然是个新鲜名词，但它的发展已经大有一段历史。这里的脑，显然并不限于人脑，而是包括相关动物的脑。多年来，人们早已利用相关动物、尤其是猴子的脑开展了脑机接口研究，并积累了不少成果。而在人脑接口方面，因为伦理等原因而进展迟缓。Neuralink近日宣布的消息，其开天辟地的历史性意义，就在于该公司的脑机接口将开展首次人体临床研究。正如Neuralink官方账号发布的推特所言：这是Neuralink团队与FDA密切合作的令人难以置信的工作成果，代表着重要的第一步，有朝一日我们的技术将帮助许多人。可以预见，伴随这一意义非凡的突破性进展，接下来脑机接口的研究和应用将不可估量。

二

说起脑机接口的研究，自然绕不开脑电波的发现。1924年，德国精神科医生汉斯·贝格尔（Hans Berger）第一次从被测试者头部测到了振荡频率大约为10赫兹的神奇电流。在经过近五年的漫长实验后，他终于确认了这种神秘的电流的确来自于脑部活动，并且给自己发明的这种测量方法命名为脑电图。贝格尔从一千多张脑电记录中发现了很有意思的规律：当人处于闭目养神的状态时，后脑勺测到的脑电波会呈现周期性的起伏，大概每秒钟8-12次的样子；只要一睁开眼睛，这个起伏就立即变快了，达到13-30次。贝格尔把这两种频率分别称为阿尔法（α）波和贝塔（β）波。由此，人们发现意识是可以转化成电子信号被读取的。

在此之后，针对脑机接口技术的研究开始出现，直到20世纪70年代，这一技术才真正开始成形。1969年，德裔美国神经学家埃伯哈德·费兹(Eberhard Fetz)将猴子大脑中的一个神经元，连接到了放在它面前的一个仪表盘上。当神经元被触发的时候，仪表盘的指针会转动。如果猴子可以通过某种思考方式触发该神经元，并让仪表盘的指针转动，它就能得到一颗香蕉味的丸子作为奖励。渐渐地，猴子变得越来越擅长这个游戏，因为它想吃到更多的丸子。这只猴子学会了控制神经元的触发，并在偶然之下成为了第一个真正的脑机接口被试对象。

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当前，科学家们已经发明了多种采集、获取脑电波的设备，已经投入应用的主要是针对健康人群的、精准性稍差一些的非植入式设备，如脑电图帽和磁共振成像仪等。

脑机接口主要有三种路径：

一是上面提到的非植入式（非侵入式），通过传感器收集脑电波来进行信号输出，优点是没有创伤，通讯速率也不差，且可随时移除，缺点是不够精确。这方面的代表是脸书创始人扎克伯格。

二是植入式（侵入式），通过深部电极将信号采集设备植入到大脑皮层，从而获得更精准的信号，但是缺点也很明显，安全风险高，且不可逆。这一技术和研发被全球科学家公认最硬核、门槛也最高。Neuralink是这方面的典型代表，计划着向大脑植入芯片，他们公司的英文名称，中文意思就是神经连接。

三是半植入式（半侵入式），将信号采集设备植入到头皮和大脑皮层之间，信号质量介于非植入式和植入式之间。

三

“不是我不明白，是这世界变化快”，在我们对脑机接口还略有所闻、一脸茫然的时候，这一科幻甚至魔幻的神奇技术已展示为活生生的现实。

在2012年巴西世界杯上，一位截肢残疾者凭借脑机接口和机械外骨骼，从轮椅上站起来开出了一球。

2016年10月13日，一名瘫痪男子还利用意念控制的机械手臂和当时的美国总统奥巴马握了手。

2017年3月28日，美国凯斯西储大学的研究人员鲍卢·阿基博伊团队在《柳叶刀》杂志发表文章称，他们利用植入式脑机接口帮助瘫痪了8年的比尔·科切瓦尔用自己的手臂和手吃土豆泥、通心粉和奶酪。

2022年底，Neuralink曾公布过阶段性成果。他们通过设置以下流程：给猴子的大脑植入设备——猴脑的想法被转换成指令——猴子实现打字、玩游戏，最终猴子隔空在电脑显示器上敲出了“ can I please have snacks？”(可以给我一些零食吗？)

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刚刚过去的5月25日至30日，举办了2023年中关村论坛。在这次论坛上，脑机接口成为了热词之一，通过“意念”驱动某种设备的脑机接口实际应用产品出现在公众视野，如：脑控打字系统、脑控复健设备、辅助睡眠的脑机设备以及能够监测佩戴人精神状态的安全帽等等。

我们来看看帮助脑卒中等患者恢复肢体运动能力的脑机接口设备。患者戴上一个类似发卡的头箍，将其自带的几个金属贴片靠在额头上，再戴上链接着数根线缆的手套，就可以靠脑电波来驱动患者按照恢复软件中演示的方式，想象自己在煎鸡蛋和抓蝴蝶，从而训练大脑下达命令，让肌肉产生相关动作，以此来刺激患者受损的或其他神经来起作用，恢复一定的运动机能。

医疗专家展望，脑机接口作为脑病治疗的基础技术和诊疗的基石，将越来越广泛地应用于治疗抑郁症、阿尔茨海默氏症等疾病，帮助医生找到大脑疾病的病变部位。“读懂”大脑是世界性难题，而脑机接口可以通过采集的数字、生物组学和行为组学等标志物，来发现患者到底是脑部哪里出现了问题，进而研究发现治疗措施。

随着脑机接口研究的推进与深入，人类或许将真正迎来脑洞大开的时代:脑内植入芯片、成为百科全书、传统意义的学习被革命性颠覆，更高级人形机器人的研发，记忆或灵魂被拷贝永存，甚至长生不老……所有这些都给予了人类无限遐想。只有想不到，没有做不到，就让我们插上想象的翅膀展翅翱翔吧！

科技能够改变生活，也可能颠覆世界。脑机接口在造福人类的同时，也将安全、伦理等问题摆到了人们面前。例如：设备接入过程中对人的安全性和在数据交换过程中隐私的安全性；在未来的应用阶段，还会涉及关于脑控、精神自由、公平性等问题。有人担忧脑机接口同样会遭遇黑客入侵的危险，黑客不但可以掌握某个人的思维和想法，让读心术成为现实，甚至可以篡改一个人的思想和真实意图，对他人予以操控。