很多科幻電影中，人類將大腦與電子設(shè)備連接，大腦的意識就能直接被讀取，讓人類輕松完成各種工作。在2022年TED大會上，來自澳大利亞的神經(jīng)學(xué)家托馬斯·奧克斯利宣布了一項激動人心的技術(shù)成果——腦機接口技術(shù)，它是人腦與計算機（或其他電子設(shè)備）間建立的直接的交流和控制通道，讓電影變成了現(xiàn)實。

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為病人創(chuàng)造新生

演講人托馬斯曾目睹一位40歲中風(fēng)患者，他的大腦可以思考但不能指揮身體，僅眼珠能左右移動；患者不想生活在這種被“鎖定”的狀態(tài)里。從此，托馬斯開始對腦機接口技術(shù)產(chǎn)生興趣，并創(chuàng)辦了自己的公司。

2020年，托馬斯為澳大利亞一位62歲男子治療。患者自2015年被確診患有肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥，也就是“漸凍癥”。在確診初期他還能控制雙手操作鼠標(biāo)緩慢地打字，后來病情加劇導(dǎo)致上肢無法正?；顒樱B基本的打字都做不到了?；颊呓邮芡旭R斯的治療后，在大腦植入其發(fā)明的腦機微型設(shè)備，在胸部植入微型天線傳輸設(shè)備，通過胸部的微型天線將腦部信號傳輸出來。經(jīng)過持續(xù)的訓(xùn)練，2020年底，患者成功用意念登錄托馬斯的社交賬號并發(fā)表文字，全程沒有使用傳統(tǒng)的鍵盤或語音功能。他的這次“發(fā)聲”，震動了世界。這是人類第一次通過腦機接口技術(shù)直接在社交媒體上發(fā)送信息，是植入式腦機接口領(lǐng)域的歷史性時刻。

近年來，已經(jīng)有70位患者參與托馬斯的診療。多數(shù)人原本無法移動雙手或清晰地說話，但依靠腦機接口技術(shù)，現(xiàn)在可以與外界交流了。雖然用這種方式交流速度很慢，但這實現(xiàn)了患者、醫(yī)護人員和科學(xué)家的共同夢想。

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從電影走進現(xiàn)實的科技

腦機接口技術(shù)一直是人類追尋的目標(biāo)，科技派堅信有朝一日人類能用思想控制芯片，并指揮身體和其他設(shè)備。當(dāng)人類思考時，大腦皮層中的神經(jīng)元會產(chǎn)生微小電流；思考的內(nèi)容不同，被激活放電的神經(jīng)元也不同。腦機接口技術(shù)通過直接監(jiān)測神經(jīng)元放電，提取大腦神經(jīng)信號進行轉(zhuǎn)化，從而控制其他設(shè)備，它的進步能夠創(chuàng)造巨大的價值。目前，腦機接口技術(shù)分為侵入式和非侵入式兩種。

托馬斯則另辟蹊徑，從血管入手。血管是進入大腦的天然通道，且大腦頂部最大的靜脈緊鄰運動皮層，正是我們想要連接和監(jiān)測的目標(biāo)。托馬斯研制了與心臟支架造型相似的支架，讓它順著血管進入大腦目標(biāo)位置。支架交聯(lián)處的傳感器可以從大腦內(nèi)部監(jiān)測神經(jīng)元放電，并將信號傳輸轉(zhuǎn)化，通過胸部的微型天線連接到體外計算機，這樣就能幫助患者與外界交流。托馬斯認(rèn)為，未來的腦機接口技術(shù)能夠幫助癱瘓患者恢復(fù)與自然和社會環(huán)境的互動，幫他們找回溝通的能力，獲得新的生活方式。

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尋找人機溝通的“翻譯”

大腦中有一個叫作運動皮層的部分，控制著身體的所有肌肉?！版団佒Z”柔性合金支架的傳感器通過監(jiān)測運動皮層神經(jīng)元放電，接收來自大腦的信息。如何讓計算機“讀懂”這些腦部信號呢？

醫(yī)生會與患者合作，讓患者做出各種不同的動作。雖然患者身體實際無法運動，但醫(yī)生可以觀察和記錄哪些神經(jīng)元被激活“點亮”，也就能夠“看到”患者正在做什么。這個過程就像把大腦的意識“翻譯”出來，讓計算機能夠讀懂。有了它，當(dāng)神經(jīng)元放電活動被傳感器監(jiān)測到時，信號從腦部出發(fā)，通過胸部的微型天線傳輸系統(tǒng)傳遞給外部計算機，計算機就能理解患者想要向上、向下或向左、向右等意圖，從而實現(xiàn)移動鼠標(biāo)這樣的操作。這個過程需要患者不斷練習(xí)，才能讓計算機的動作與大腦意識完美契合。

交流是人類的基本需求。目前我們可以通過監(jiān)測神經(jīng)元放電來“翻譯”大腦的意識，那就意味著，我們也許可以給大腦編輯一本“詞典”。未來，我們不僅能夠用腦機接口技術(shù)幫助癱瘓患者，更加可以在普通人身上使用，增強人類情感或記憶的交互。也許有一天，人類能夠突破現(xiàn)有的生活交流方式，甚至超越肉體，讓精神永存。

你認(rèn)為腦機接口技術(shù)還有哪些應(yīng)用場景，歡迎在評論區(qū)留言分享？

責(zé)任編輯 |趙青云

運營編輯 | 趙青云

質(zhì)量審核 | 李雅欣 王維嘉

圖片來源 |《知識就是力量》雜志，原文《讓意識發(fā)聲：腦機接口技術(shù)》，文圖 / 王治鈞，原文有刪改，原創(chuàng)作品轉(zhuǎn)載請注明來源。

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