腦機不是黑科技，但一定是下一個影響生活的實用技術

科技 08-17

摘要：如果你看過《阿凡達》，肯定會很想擁有像阿凡達這樣一個「分身」，在現實生活中，「腦機介面技術」已經在這個方向取得初步突破了。

近年來，腦機介面技術的發展取得的進步和他在商業價值上的表現被學界和業界同時看重，「腦機介面技術」被《麻省理工科技評論》評為 10 大最具突破性的科技創新之一，更被認為是繼人工智慧後下一個必須關注的前沿技術。而矽谷 IT 巨頭 Facebook 和伊隆·馬斯克的 Nerualink 公司已經將腦機技術當作自己的下一個目標。

8 月 6 日上午的前沿社夏季會晤論壇上，杜克大學神經工程中心創始人米格爾·尼科萊利斯（Miguel Nicolelis）博士分享了腦機技術目前的發展情況以及對 Facebook 和 Nerualink 的看法，展望了未來廣闊的應用場景。我們選取了一些米格爾教授可以公開的觀點，在這裡與大家分享。

腦機不是黑科技

為巴西世界盃開球的志願者平托圖 | 視覺中國

2014 年的巴西世界盃讓人印象深刻的，除了精彩的足球賽事之外，便是這個時刻：一名全身癱瘓的志願者頭上戴著一個複雜的電極帽，在一個巨大的「外骨骼」的幫助下，踢出了世界盃的開場球。

為 2014 年世界盃的實驗者設計的這款複雜的設備，其實就是米格爾和他的團隊一起實現的腦機項目之一。米格爾在實驗者的大腦皮層上安裝了數百個電極，記錄大腦皮層的活動信號，然後信號經過傳輸/解碼後，再把相應的指令信號發送到外骨骼，讓「腳」動起來。當志願者往前踢一腳，這一腳的「感覺」又再次通過電極傳送到腦部形成反饋，讓男孩真正感受到「踢」的存在。

米格爾說腦機技術的目的是讓殘疾人使用不像在用假肢，因為假肢只是軀體的一個無生命延伸，而藉助腦機設備可以給人以「真實」的反饋。這是因為雖然人癱瘓了，但人腦控制運動的相關區域卻沒有停止運作，所以藉助腦部的運動指令，利用腦機發送給「外骨骼」信號，人就可以進行「運動」了。

這個看起來並不複雜的過程就是我們談到的腦機接入技術，由於大腦對任何類型的信息的加工都要徵召分布廣泛的神經元集群，而通過腦機可以對大腦的信號的搜集轉化，讓人們的意念繞過受到損傷的脊柱部位，來通過機器實現「動作」。腦機技術其實並沒有超出現實科學的基礎，只是一項將人腦和機器相結合的研究。

米格爾從上世紀 80 年代就已經開始了腦機相關的研究，事實上，在他做人體實驗之前，他在動物身上積累了大量的試驗數據。2002 年，米格爾及其團隊通過在獼猴腦中植入電極陣列，成功讓獼猴通過意識控制機械臂完成抓取等動作。2008 年 1 月，團隊讓身在美國達勒姆實驗室的猴子用意識控制了遠在日本京都實驗室內機器人的行走，整個控制閉環所需要的時間甚至比猴子從自己大腦意識傳播到肌肉的時間還快 20 毫秒。

「操之過急」的Facebook和馬斯克

馬斯克的Nerualink做的腦機介面設備圖|視覺中國

在閉門會上，米格爾教授不僅分享了當前世界上腦機技術發展的現狀，還和現場聽眾探討了關於腦機介面技術的商業化路徑。他認為腦機技術的使用目前還處於醫學實驗的階段，現在還不是一個適合泛商業化的項目。

目前世界上的主流腦機接入方案主要包括兩大類，一類是米格爾所研究的穿戴式設備，主要是通過在頭部佩戴複雜的電子設備來捕捉人腦信號；另一類則是侵入式腦機設備，需要穿過人腦頭皮插入電極來進行信號的搜集和反饋，目前兩種方式都需要克服人腦內部信號龐雜的問題，腦機如何準確過濾和識別人腦信號並正確反應。除此之外，腦機設備還有以下幾個方面的技術瓶頸亟待解決：

1，穿戴式腦機設備對人腦信號辨析不清晰；

2，侵入式設備可能產生腦組織排斥，甚至造成腦損傷；

3，侵入式腦機還面臨著設備老化的問題；

4，腦機介面所依賴的反饋設備「外骨骼」太過笨重。

雖然伊隆·馬斯克和 Facebook 兩大科技互聯網巨頭在今年相繼成立了腦機商業研究機構，但米格爾並不認可現階段腦機有廣泛商業化的價值。對於 Facebook 讓用戶無需講話或手動輸入的情況下，把用戶大腦中的想法直接展示在計算機屏幕中的實驗，米格爾認為雖然從技術手段是可行的，但是除了設備昂貴之外，一分鐘 60 個字母的速度，對於健康人來說，遠不具備實用性。

米格爾也批評了伊隆·馬斯克的想法，馬斯克創辦的 Nerualink 公司目前正在研究的「神經蕾絲」（Neural Lace）的微型設備，設想將植入人體體內，通過它來幫助聽力和視力缺陷或腦部損傷的人士彌補身體缺陷。甚至在未來可以利用腦機讓人們有意識的下載或上傳相關數據。

米格爾認為現階段 Neuralink 想到達到的腦機程度近乎科幻小說的水平，腦機技術和造電動車以及火箭不同，它要求很高的腦科學知識水平，而這是馬斯克和現在的科技水平不具備的。

腦機介面技術背後的商業想像

電影阿凡達海報圖 | 網路

事實上，雖然米格爾認為在商業領域目前還不太可能實現泛商業化的目標，但在企業家看來，腦機作為一個和人腦有著密切關聯的技術，雖然還有許多局限所在，但其實商業化場景是已經值得探索的了。

布雷恩英諮詢創始人唐瑞鴻認同米格爾關於腦機的技術存在的瓶頸，但她同樣認為現在腦機在商業應用領域已經可以作為輔助，判斷人的心理狀態的價值，在娛樂和教育領域是能有所發展的。

在唐瑞鴻的設想中，現在的腦機技術瓶頸在某種程度上來說，是可以繞過去的。「我們利用腦機設備不一定需要給人以信息的反饋……利用設備收集信號其實也是有用的」，擺脫笨重的外骨骼和壽命受限的設備零件的限制，利用腦機介面技術判斷人的大腦反應的變化，最起碼對於如何製造一款更受大眾喜歡的遊戲已經可以有所幫助。

事實上，腦機技術已經在和其他技術相輔相成的發展了。雖然米格爾自己沒意識到，但在他近期做的一項實驗中已經初步證明腦機的商業潛力了。為了讓癱瘓已久的實驗者能夠在腦部建立行走的「反饋」，米格爾團隊利用 VR 技術，讓實驗者使用特製的充滿電子反饋元件來讓使用者在虛擬環境下行走。這種 VR+腦機技術還成功讓一個高位截癱的女子感受到自己懷孕的感覺。

不過米格爾也不否認腦機介面會給未來商業的發展提供了更多可能，但他認為醫療事業會是最重要的突破口之一，據米格爾說目前全球有 2500 萬因脊柱受傷而導致殘疾的人群存在，潛在的市場人數更是高達 4 億。

他和助手正著手解決腦機的「外骨骼」問題，「我們正在想辦法解決外骨骼的問題，因為它對病人的心肺功能提出了很高的要求……而且它太笨重也限制了病人的行動」。腦機介面技術將最先幫助解決這一人群的健康問題。一方面，在醫療領域的作用，讓病人和醫生同時接入腦機系統，這樣可以讓醫生幫忙培訓病人，這種技術頗像《X 戰警》X 教授所掌握的超能力；另一方面，腦機技術可以幫助病人重新行走並體會「行走」的感覺，即使不能行走，也可以通過腦機設備操控機械設備來完成日常生活的工作，而在將來甚至可以操控「包括部分汽車」。

在解決現存的這些技術瓶頸後，腦機技術將和 AI 更密切的結合，更好的服務人類，而不是像馬斯克所認為的被機器淘汰。利用 AI 技術，操控於千里之外的腦機技術將在遊戲和商務方面提供了更多的可能性，將來如果人類需要去一個眼睛沒辦法看到的地方，腦機設備則可以幫助人腦「看到」，而通過腦機利用「意識」控制另一整個物體也不會是夢想，電影中的阿凡達或許正在到來的路上……

文章轉載自頂樓TopView

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