【家電網HEA.CN 10月25日原創】提起腦機交互，相信大部分人都會第一時間想到經典科幻電影《黑客帝國》裡的畫面。作為賽博朋克的代表作品，《黑客帝國》描述了一個未來人類生活在虛擬世界的場景，通過腦機接口的方式，人類的大腦就可以與虛擬世界連接並且進行溝通。
《黑客帝國》的故事背景發生在22世紀末，不過，我們或許很快就可以接觸並應用到電影裡面的充滿未來感的腦機接口技術。今年7月份，特斯拉的創始人埃隆·馬斯克在發佈會上宣佈，其旗下公司Neuralink在腦機接口技術方面取得了重大突破，他們已經找到了高效實現腦機接口的方法，目前該項技術已經在老鼠身上進行實驗，並有望在2020年開始進行人體測試。
（馬斯克甚至難抑興奮之情）
而在近日，有媒體報道，法國里昂的一位高位截癱患者在經過20多個月的訓練後，依靠介入頭部的2個傳感器，實現了操控外骨骼設備來助力行走。儘管離獨立行走仍有一段距離，這位名叫Thibault的患者表示，對於他這個兩年不能走路的癱瘓患者來說，邁出的第一步，就和阿姆斯特朗當初踏上月球並在上面漫步的感覺一樣。
（Thibault 在穿戴外骨骼後行走 via：FONDS DE DOTATIONCLINATEC）
作為一種充滿可能性以及想象力的交互技術，腦機接口已經從最早的純科幻，一步步走向現實當中。
腦機接口： 從科幻走向現實
腦機接口，也被簡稱為BCI（Brain—Computer Interface），顧名思義，腦機接口即在人類神經和相容的外部設備間建立起直接的信息通路，並通過解碼人類在進行思維活動時大腦所產生的信號，然後將其“翻譯”成機器設備能夠讀懂的指令的方式，實現大腦與機器之間的交互。簡單地說，腦機接口讓我們可以用意念直接操作機器，而無需額外的手工或者語音輸入。
在《黑客帝國》中，腦機接口的方式顯得簡單粗暴——在後腦勺打個洞，然後將一根長長的插頭插進後腦勺。而在現實當中，腦機接口不僅要考慮其解碼率，還要考慮其安全性。
目前，腦機接口的方式主要可以分成兩類，一類是侵入式，比如通過手術直接在大腦中植入芯片，這樣採集得到的神經信號質量更好，但是存在安全性以及手術成本等問題，目前還處於實驗探索階段。前文提及的馬斯克的Neuralink公司所取得的成果就屬於一種侵入式腦機接口，其方法是通過神經外科機器人將直徑4-6微米的細線植入人腦當中從而抓取信息，與之前的技術相比，新技術不僅對大腦造成的損傷更小，其傳輸的數據也將更多。
另一類則為非侵入式，比如戴上可以採集腦電波的頭盔或者帽子，這種方式安全性高，而且成本也相對較低，但由於不是直接接觸，其解碼率需要不斷進行改進。在今年7月份，由Facebook資助的加州大學舊金山分校團隊（UCSF）發表了一項研究，研究稱其在非侵入式的腦機接口設備上取得了新進展，通過構建一個腦-機系統，可以準確解碼佩戴設備的人聽到和說出詞語和對話，並實現實時從大腦中解碼。據研究人員表示，目前對生成和感知的兩部分語言進行解碼，其準確率已經能達到61%和76%。
無論是侵入式還是非侵入式，都是最終達到腦機交互道路上的異曲同工，雖然目前兩種方式仍有著或多或少的缺陷，但可以預見的是，通過技術的不斷進步，未來將會誕生出一種兼顧解碼率、安全性，以及普適性的腦機接口方式。
腦機接口會為我們帶來什麼？
像電影一樣，利用腦機接口實現意識上傳，連接虛擬世界的未來固然令人值得期待。但其實，早在人們所熟知的醫療領域，腦機接口技術已經在扮演當中的一名重要角色。
在去年12月份，一篇題目為《小夥在地鐵丟失20萬元人工耳蝸，找不到需做開顱手術》的新聞刷爆了朋友圈，這則新聞無疑讓很多人重新認識到了當今醫院以及腦機接口技術的進步。人工耳蝸是目前較為成功的腦機接口技術應用，通過在耳疾患者體內植入電極，同時將環境中的聲音信號收集並轉換為電信號，刺激聽神經來恢復或重建聾人的聽覺功能。據世界衛生組織數據顯示，全球目前約有3.6億人患有耳聾或聽力障礙，佔全球總人口的5%，而人工耳蝸以及腦機接口技術的不斷完善，正在讓越來越多的人得以重新聽見地球上各種的美妙聲音。
不僅能讓耳疾患者重新聽到聲音，腦機接口技術甚至還能讓失明人士重見光明。據媒體報道，藉助外國一家名叫“第二視力”的公司研發的“Orion”項目，將一個小型發動機植入大腦，然後通過太陽鏡上的攝像頭收集環境信息並“翻譯”成對應的電信號，刺激失明人士的大腦視覺皮層，使用者就能夠發現運動和光，儘管他們看到可能僅僅是一根線條，一個光點，但對於失明人士來說，這無疑是一個福音。
通過幫助患者實現與周圍環境進行交流、重獲缺失的肢體以及感知能力等手段，腦機接口技術在醫療領域大放光芒他領域，腦機接口技術所帶來的可能性可能亦要遠比我們想象大得多。
以AR/VR技術為例，雖然目前的AR/VR頭顯設備已經較初代完善了不少，但設備相對笨重仍是一個需要解決的問題。有專家認為，要真正發揮AR/VR技術的潛力，未來最主要、最自然的方式一定是腦波交互。不妨想象一下這樣的場景，藉助腦機接口技術，你將無需再佩戴AR/VR眼鏡，圖像會直接顯示在你的視覺皮層，你可以將“輸入速度”提高十倍甚至更多、無需耳機你也能在耳邊聽到喜愛的音樂，甚至通過刺激你的嗅覺，讓你即便在家中也能聞到來自森林獨特的清新氣息。
在日常生活場景中，以智能家居為例，腦機接口可以扮演一個高效的“遙控器”角色，在安全性得到保障的前提下，人們通過腦機接口，即可實現用意念進行控制家電開關、開關門窗等操作，無需額外的手動或者語音輸入，從而享受更加便捷、智慧的生活體驗。
儘管從目前來看，腦機接口技術的發展仍處在一個相對初級的階段，僅能實現一些相對簡單的信號轉換，從而實現對設備的簡單控制，而且，隨著腦機接口技術的發展，一系列包括倫理、道德等在內的問題也會接踵而至。但很顯然，相較於可能遇到的風險以及其他問題，腦機接口所帶來的未來可能性無疑會更值得我們憧憬和希冀。
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