2024年1月30 日丝袜玉足，埃隆·马斯克在外交平台 X（原推特）上发表了一条讯息，“神经畅通公司（Neuralink）奏效进行了首例脑机接口东说念主体植动手术，植入者的规复情状细腻。何况，植入的脑机接口设立运行细腻，仍是招揽到了植入者脑部的神经信号。”
埃隆·马斯克X讯息截图
而王人门医科大学宣武病院团队与清华大学医学院团队，也于近日共同对外晓示，脑机接口取得阶段性阐明，全球首例给与植入式硬膜外电极脑机接口缓助支援的当作截瘫患者，结束了自主脑控喝水。
图片截自相干视频
这标明，脑机接口仍是取得了不小的跳动，许多网友以致运行驰念会有《黑客帝国》《攻壳活泼队》中，黑客借助脑机接口驱逐别东说念主的事情发生。这种驰念特兴致兴致吗？脑机接口究竟能派上什么用场呢？底下我们就来详备聊聊。
脑机接口是个新看法吗？
此次马斯克的“神经畅通公司”植入东说念主体的设立，是下图中这款叫作念 Telepathy 的设立（神经畅通公司官网称之为 N1 植入体）。
神经畅通公司的“N1植入体”，图片截取自Neuralink官网
那么，这是一项史无先例冲破吗？
天然许多媒体使用了“首例东说念主体植入”之类的词陈说说念此事。但需要老成的是，这只是神经畅通公司的初度东说念主体实验，而不是脑机接口的初度实验。
脑机接口这个看法则不错追预想1973年，加州大学洛杉矶分校的雅克·维达尔（Jacques Vidal）初度无情了“脑机接口”（brain-computer interface，简称BCI）。
而 20 世纪 70 年代，就有团队尝试了脑机接口设立的东说念主体植入实验并奏效了。而更早的时期，天然莫得脑机接口的看法，许多东说念主却仍是作念了该边界的估量（见下图）。
脑机接口估量历史，图片起首：参考文件
是以说，马斯克本次手术奏效，准确地说是在前东说念主基础上又迈出了蹙迫的一步。
近期的两个奏效案例，王人作念了植入，那么机接口非得往脑袋里安个零件吗？像许多科幻片里那样戴个头盔就能接入不是更纰漏吗？这就要讲讲脑机接口的两种类型了——非侵入式脑机接口和侵入式脑机接口，底下就诀别说说。
非侵入式脑机接口
非侵入式脑机接口听着遍及上，但许多一又友说不定用过，因为在病院里我们可能会战役到脑电图查抄，脑电图（EEG）等于许多非侵入式脑机接口的基础。
医师们不错用脑电图来判断大脑的功能，检测疾病。而通过磨真金不怕火，东说念主们也不错通过调整我方的想绪，发出某些特定的脑电波，来结束特定功能。
比如 1965 年，实验音乐作曲家阿尔文·卢西尔（Alvin Lucier）就通过让东说念主脑产生阿尔法波，来驾驭打击乐器，制作乐曲。
除了用来创作乐曲，非侵入式脑机接口还有更多本色用处。
比如在20世纪90年代，神经生物学家尼尔斯·比尔鲍默（Niels Birbaumer）运行磨真金不怕火10名险些瘫痪的癫痫患者通过脑电波来输入字符，天然输入速率很慢，但对于险些瘫痪的病东说念主来说，这仍是是曲常了不得的了。
家庭伦理小说在 2021 年，估量者们也通过基于脑电图的非侵入式脑机接口，收集结风患者脑部的电信号，对电信号进行分析之后，让机器东说念主缓助患者进行手部畅通，促进手部畅通功能规复。
除了检测脑电波，非侵入式脑机接口也不错通过其他技巧来判断大脑的动态，一家叫作念 Kernel 的公司，就通过一个像头盔相同的红外设立检测头部的血液中某些因素的变化，从而辗转估量大脑的神经行为。这个设立不错识别出一个东说念主正在听什么歌曲，还能够匡助医师进行一些跟大脑相干的疾病筛查。
非侵入式脑机接口设立的特色是，不错平直从外部检测大脑信号，不需要进行手术，实验比拟纰漏，且风险比拟低。但因为头骨、皮肤的插手，非侵入式的脑机接口的分辨率会受到影响。若是能够平直从大脑皮层招揽信号，能够取得更准确的神经信号，这需要另一种脑机接口——侵入式脑机接口。
侵入式脑机接口
侵入式脑机接口需要进行手术，将电极植入到大脑皮层或者灰质中，从而获取更准确的信号，此次的N1植入体就属于这一类。
早在 1978 年，侵入式脑机接口就仍是进行了东说念主体实验。那时，科学家威廉·多贝尔（William Dobelle）但愿通过侵入式脑机接口设立匡助非先天性失明患者“重建视觉”。
多贝尔在一位非先天性失明的患者视觉皮层内植入了电极设立。
这个电极设立与患者眼镜上的录像头相畅通，录像头在采集到周围环境的光信号之后，把信号辐射到电极，电极刺激受试者大脑中的视觉皮层，让失明的东说念主从头“看到光”。这亦然最早的侵入式脑机接口东说念主体实验。
除了能够治理视觉问题，侵入式脑机接口在挪动光标和驱逐假肢方面也有许多控制。比如，在 1998 年，一位患“锁定概述征”（险些完全瘫痪，不成挪动当作）的患者植入了脑机接口设立，通过这个设立，患者能够用“意念”驾驭电脑光标。
而 2024 年 1 月神经畅通公司的侵入式脑机接口设立，能够学习使用者的脑电波和意图之间的关系。按照马斯克的说法，这个设立能够匡助使用者操控手机电脑，以及手机电脑畅通着的任何设立。
天然了，侵入式脑机接口也并非莫得错误。最不问可知的等于手术风险了，何况手术后，伤口处可能会产生瘢痕组织，影响电极招揽到的信号。
另外，东说念主体可能会对植入物产生排异响应，这可能会对植入者的躯壳产生负面影响，还可能形成感染。是以，侵入式脑机接口和非侵入式脑机接口并莫得悉数的谁好谁坏，要概述判断效能和风险。
东说念主的念头纷零乱杂，想弄显著主东说念主到底想干啥，对脑机接口来说，如实是个清苦的任务，岂论是侵入式还是曲侵入式脑机接口，王人需要汇集大脑发出的信号，将这些信号更动成特定的意图，这个历程需要对大王人的信号数据进行分析处理，而这恰是东说念主工智能技能颠倒是深度学习技能所擅长的。
跟着深度学习技能的发展，东说念主工智能填补了混乱的脑电图数据的空缺，大大镌汰了解码纪录中的失实率。因此，跟着深度学习技能的发展，脑机接口技能也突飞大进。
脑机接口将成为黑客的后门？
《黑客帝国》《攻壳活泼队》这么的科幻作品里，黑客妙手粗俗就能通过脑机接口获取别东说念主的信息，以致驾驭被入侵者，许多东说念主反对脑机接口亦然出于这个原因。
这不，马斯克对于脑机接口的讯息一出，批驳区立即出现了对于脑机接口安全性的担忧，比如点赞最高的是下图中这么一条讯息：“当你的脑机接口芯片被黑客入侵时（你的状态）”。
图片起首：讯息截图（注：图片是麇集高尚行的一首闻名洗脑神曲mv截图）
除了安全性，脑机接口也可能会带来一些伦理问题，比如脑机接口边界有一个估量标的是姿首识别和姿首调控。
比如脑机接口设立能够识别出一个东说念主不肯意泄露馅的着实的姿首，同期不错通过电流刺激特定的脑区，从而“鼎新姿首”。若是我们不想被东说念主知说念我方的方针，不想在哀悼的时期被强行变得兴隆，这么的脑机接口设立会不会存在伦理问题？
好讯息是，当今来看，还远远无须驰念这些问题，因为当今的脑机接口技能还远作念不到科幻电影中的进程，何况脑机接口技能当今并不面向庸碌东说念主，大部分脑机接口只是是用来匡助有胁制东说念主士更好地生涯。
那改日呢？跟着脑机接口技能的进一步发展，它大致终究会有插手庸碌东说念主生涯的一天。
但我们不错模仿2009年《天然》（Nature）论文中提到的一句话：“脑机接口如实带来了一些伦理问题，然则这些问题从来就不是崭新的挑战。”
在医学、科学边界，仍是有太多雷同的案例，在一项技能着实步入各人商场前后，与之相干的表率束缚也会日渐完善，我们只需密切顾问，不必提前躁急。
参考文件
[1] https://neuralink.com/
[2] https://www.reuters.com/science/elon-musks-neuralink-gets-us-fda-approval-human-clinical-study-brain-implants-2023-05-25/
[3] Vidal J J. Toward direct brain-computer communication[J]. Annual review of Biophysics and Bioengineering， 1973， 2(1): 157-180.
[4] Chen， Q.， Yuan， T.， Zhang， L.， Gong， J.， Fu， L.， Han， X.， Ruan， M.， & Yu， Z. (2023). Sheng wu yi xue gong cheng xue za zhi = Journal of biomedical engineering = Shengwu yixue gongchengxue zazhi， 40(3)， 566–572. https://doi.org/10.7507/1001-5515.202303038
[5] https://www.psychologytoday.com/intl/articles/200305/communicating-brain-waves
[6] Straebel V， Thoben W. Alvin Lucier's music for solo performer: experimental music beyond sonification[J]. Organised Sound， 2014， 19(1): 17-29.
[7] https://www.scientificamerican.com/article/elon-musks-pig-brain-implant-is-still-a-long-way-from-solving-paralysis/
[8] https://www.wired.com/2002/09/vision/
[9] Clausen J. Man， machine and in between[J]. Nature， 2009， 457(7233): 1080-1081.
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本文为科普中国-星空磋议作品
出品｜中国科协科普部
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作家丨科学边角料 科普创作家
审核丨陶宁 中科院生物物理估量所 副估量员
责编丨丁崝
策划丨丁崝丝袜玉足