深入大腦之后

尹傳紅

未來會出現更先進的芯片和腦電信號采集與分析技術，腦機接口時代必然來臨。

兩名因癱瘓而喪失語言功能的患者，在大腦植入裝置后，可以重新說話了。通過在人體內植入腦信號讀取裝置，一名因脊髓受損而下半身癱瘓的患者恢復了自主行走能力。這是《自然》周刊新近先后披露的兩項科技新成果。

前一成果，分別來自斯坦福大學和加利福尼亞大學舊金山分校的兩個美國科研團隊。后一成果，出自瑞士洛桑聯邦理工大學和法國替代能源與原子能委員會。

看起來令人欣喜：一種將生物器官與數字技術結合起來的新醫療服務，或許很快就會帶來一場康復革命。腦機接口技術的施行，是人類首次對自己大腦的基本“硬件”做出修改。精細的微電子裝置和強大的人工智能（AI）算法相融合，讓我們不僅能清晰地探測到大腦信號并解讀之，而且還能“左右”人之行為。

如何讓失語者說話？研究人員將電極植入患者大腦中與語言有關的區域，借以測定神經元的活動。然后，讓一臺與這些電極連接的計算機通過一種算法來“大量處理”傳遞給它的信息，使患者腦子里想說話語的腦電信號和所發生的情況建立聯系。如此反復訓練，就能越來越快速和精確地“還原”患者想說的話。

癱瘓者怎樣走起？研究人員將患者部分頭骨切除，在其頭部左右兩邊各植入一個用于檢測硬腦膜外部電信號的傳感器。同時，在患者腰椎內植入可對病變部位以下的脊髓進行電刺激的裝置。另外要做的是，讓AI對所需電刺激的強度進行研判，并學習人在活動四肢時發出的腦信號。這樣，當患者想要活動身體時，傳感器就會檢測到大腦發出的信號，計算機隨即進行分析處理，再對脊髓進行相應的電刺激，使患者能夠完成站立、行走等動作。

我國腦科學臨床和基礎研究同樣碩果累累。已成熟開展顱內電極植入手術的神經外科專家王明宇告訴我，腦電信號解碼跟腦機接口密切相關，目前植入式腦機接口在我國已經實現，譬如浙江大學第二附屬醫院神經外科團隊通過對一位高位截癱志愿者腦內植入Utah陣列電極，從而意念控制機械手臂的三維運動，可完成進食、飲水和握手等一系列動作，隔空取物不再是幻想。

植入式腦機接口從技術上來說我們都能做到，只是手術風險和倫理問題比較復雜。王明宇認為，腦機接口技術前景很好，但存在諸多局限性和制約。特別是無創腦機接口（穿戴式）對于腦電信號采集技術的要求較高，畢竟現在植入顱內的電極也無法做到穩定采集和精準解碼信號。未來會出現更先進的芯片和腦電信號采集與分析技術，腦機接口時代必然來臨。

不過，完美的腦機接口的影響或許是最不可預測的。國外已有學者提出了腦機接口有可能造成的嚴重隱私問題：如果你身體里裝有醫療設備，這些設備可能就具有某種能與外部世界進行通信的無線方式，而這會引起黑客侵入的風險。就大腦植入物而言，黑客侵入可能意味著更高的風險。比如說，一名黑客或許能借助重要器官的植入物，來遠程殺死或折磨一個人。當然，還有更不易察覺的可能：一名黑客或許能通過訪問一個深層大腦刺激器，來控制一個人的心情乃至個性。