
你盯著桌上的水杯,心里默念“過來過來”,杯子就真的來到你面前!這可不是魔法,而是“腦機(jī)接口”技術(shù)創(chuàng)造的奇跡。下面,就讓我們一起揭開這項(xiàng)“讀心術(shù)”科技的神秘面紗。
我們的大腦無時(shí)無刻不在發(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。

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)。

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“聽診器”;接著,系統(tǒng)解碼這些信號(hào)的深層語義,將“我想喝水”的神經(jīng)指令翻譯為計(jì)算機(jī)語言;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)!


侵入式
“開顱戰(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,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 年來首次自主喝水。

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。

未來,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“寫入”視覺皮層?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”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:未來的你頭戴輕盈發(fā)帶,指尖未動(dòng),卻已用思維寫完作業(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))