大腦和機(jī)器的“秘密電話”：腦機(jī)接口大冒險(xiǎn)！

你盯著桌上的水杯，心里默念“過(guò)來(lái)過(guò)來(lái)”，杯子就真的來(lái)到你面前！這可不是魔法，而是“腦機(jī)接口”技術(shù)創(chuàng)造的奇跡。下面，就讓我們一起揭開(kāi)這項(xiàng)“讀心術(shù)”科技的神秘面紗。

大腦的“摩斯密碼”：腦電波

我們的大腦無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)電——不是水力風(fēng)力發(fā)電，而是1000億個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞通過(guò)放電傳遞信息，形成腦電波。當(dāng)你想著“抬手”，大腦某片區(qū)域就亮起獨(dú)特的電信號(hào)，像一串加密的摩斯密碼。

大腦與機(jī)器的“秘密電話”：腦機(jī)接口

早在1924年，德國(guó)精神科醫(yī)生漢斯·貝格爾在一名顱骨缺損患者的頭皮上記錄到鏡式檢流計(jì)的微小振動(dòng)，首次發(fā)現(xiàn)腦電波，由此開(kāi)啟了腦機(jī)接口相關(guān)技術(shù)的學(xué)術(shù)探索時(shí)代。腦機(jī)接口這一概念最早由美國(guó)神經(jīng)科學(xué)家雅克·維達(dá)爾在1973年提出，是指一個(gè)可以將腦電信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)控制信號(hào)的系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代，美國(guó)研究者讓猴子通過(guò)腦電波控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)。此后，腦機(jī)接口逐步駛?cè)氚l(fā)展快車道，是新一代人機(jī)交互和人機(jī)混合智能的前沿技術(shù)。

如何成為大腦的“翻譯官”

腦機(jī)接口的終極任務(wù)，就是當(dāng)大腦的“翻譯官”。想要實(shí)現(xiàn)用意念“喝水”：首先，通過(guò)頭皮或腦內(nèi)設(shè)備記錄神經(jīng)電信號(hào)，就像給大腦戴上“聽(tīng)診器”；接著，系統(tǒng)解碼這些信號(hào)的深層語(yǔ)義，將“我想喝水”的神經(jīng)指令翻譯為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言；隨后，指令被轉(zhuǎn)化為機(jī)械控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂完成抓取、移動(dòng)的動(dòng)作規(guī)劃；最后，機(jī)械臂精準(zhǔn)執(zhí)行操作，讓杯子順利抵達(dá)嘴邊！四步接力，你的想法就變成了現(xiàn)實(shí)！

腦機(jī)接口家族三兄弟

侵入式

“開(kāi)顱戰(zhàn)士”侵入式：需手術(shù)植入電極到大腦皮層中。好比在大腦里放超微型麥克風(fēng)，收音清晰、信號(hào)強(qiáng)，但有感染風(fēng)險(xiǎn)。2024年初，美國(guó)“神經(jīng)連接”公司創(chuàng)立者馬斯克宣布人類首次接受腦機(jī)接口芯片植入，植入者恢復(fù)良好。

非侵入式

“安全衛(wèi)士”非侵入式：直接戴頭環(huán)或頭盔，無(wú)創(chuàng)安全！浙江小學(xué)生的“金箍”頭環(huán)能監(jiān)測(cè)注意力，專注時(shí)亮紅燈，走神變藍(lán)燈——不過(guò)，被老師家長(zhǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的滋味像不像戴了緊箍咒？

半侵入式

“微創(chuàng)能手”半侵入式：需手術(shù)植入電極到顱腔，置于大腦皮層表面，平衡安全與信號(hào)質(zhì)量。一位高位截癱患者靠此實(shí)現(xiàn)15 年來(lái)首次自主喝水。

腦機(jī)接口現(xiàn)實(shí)版“超能力”

腦機(jī)接口最酷的應(yīng)用，是讓醫(yī)療奇跡照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

意念寫(xiě)字喝水：浙大醫(yī)院里，76歲高位截癱爺爺靠腦內(nèi)4毫米芯片控制機(jī)械臂，流暢寫(xiě)下“浙江大學(xué)”，準(zhǔn)確率96%；北京宣武醫(yī)院讓患者在癱瘓14年后，用腦控手套自己舉起水瓶！

抑郁癥“情緒開(kāi)關(guān)”：患者吳曉天腦中植入“腦起搏器”，電流精準(zhǔn)調(diào)節(jié)情緒核團(tuán)。他描述：“一股快樂(lè)的力量在身體擴(kuò)散，我像換了個(gè)人。”

重建行走能力：上海華山醫(yī)院為脊髓損傷患者植入“腦脊接口”，大腦和脊髓間搭起“數(shù)字神經(jīng)橋”。患者術(shù)后第一天就能抬腿，重新學(xué)步。

腦聯(lián)網(wǎng)時(shí)代：人人都是“鋼鐵俠”？

未來(lái)，腦機(jī)接口可能像手機(jī)一樣普及。

學(xué)習(xí)加速器：知識(shí)直接“寫(xiě)入”視覺(jué)皮層？背單詞或成歷史！

游戲新玩法：用思維控制游戲角色，真正“沉浸式”通關(guān)。

人機(jī)共生體：癱瘓者操控外骨骼奔跑，盲人用電子眼“看見(jiàn)”光影，人機(jī)合一的“鋼鐵俠”不再遙遠(yuǎn)。

當(dāng)你在課堂上走神幻想時(shí)，或許腦電波正在悄悄繪制一幅科幻圖景：未來(lái)的你頭戴輕盈發(fā)帶，指尖未動(dòng)，卻已用思維寫(xiě)完作業(yè)，操控著火星探測(cè)器在紅色沙丘上跳躍前行......

（摘編自科普中國(guó)網(wǎng)）