你从科幻作品中了解的脑机交互，正在成为颠覆人类生活的现实
【家电网HEA.CN 10月25日原创】提起脑机交互，相信大部分人都会第一时间想到经典科幻电影《黑客帝国》里的画面。作为赛博朋克的代表作品，《黑客帝国》描述了一个未来人类生活在虚拟世界的场景，通过脑机接口的方式，人类的大脑就可以与虚拟世界连接并且进行沟通。
《黑客帝国》的故事背景发生在22世纪末，不过，我们或许很快就可以接触并应用到电影里面的充满未来感的脑机接口技术。今年7月份，特斯拉的创始人埃隆·马斯克在发布会上宣布，其旗下公司Neuralink在脑机接口技术方面取得了重大突破，他们已经找到了高效实现脑机接口的方法，目前该项技术已经在老鼠身上进行实验，并有望在2020年开始进行人体测试。
（马斯克甚至难抑兴奋之情）
而在近日，有媒体报道，法国里昂的一位高位截瘫患者在经过20多个月的训练后，依靠介入头部的2个传感器，实现了操控外骨骼设备来助力行走。尽管离独立行走仍有一段距离，这位名叫Thibault的患者表示，对于他这个两年不能走路的瘫痪患者来说，迈出的第一步，就和阿姆斯特朗当初踏上月球并在上面漫步的感觉一样。
（Thibault 在穿戴外骨骼后行走 via：FONDS DE DOTATIONCLINATEC）
作为一种充满可能性以及想象力的交互技术，脑机接口已经从最早的纯科幻，一步步走向现实当中。
脑机接口： 从科幻走向现实
脑机接口，也被简称为BCI（Brain—Computer Interface），顾名思义，脑机接口即在人类神经和相容的外部设备间建立起直接的信息通路，并通过解码人类在进行思维活动时大脑所产生的信号，然后将其“翻译”成机器设备能够读懂的指令的方式，实现大脑与机器之间的交互。简单地说，脑机接口让我们可以用意念直接操作机器，而无需额外的手工或者语音输入。
在《黑客帝国》中，脑机接口的方式显得简单粗暴——在后脑勺打个洞，然后将一根长长的插头插进后脑勺。而在现实当中，脑机接口不仅要考虑其解码率，还要考虑其安全性。
目前，脑机接口的方式主要可以分成两类，一类是侵入式，比如通过手术直接在大脑中植入芯片，这样采集得到的神经信号质量更好，但是存在安全性以及手术成本等问题，目前还处于实验探索阶段。前文提及的马斯克的Neuralink公司所取得的成果就属于一种侵入式脑机接口，其方法是通过神经外科机器人将直径4-6微米的细线植入人脑当中从而抓取信息，与之前的技术相比，新技术不仅对大脑造成的损伤更小，其传输的数据也将更多。
另一类则为非侵入式，比如戴上可以采集脑电波的头盔或者帽子，这种方式安全性高，而且成本也相对较低，但由于不是直接接触，其解码率需要不断进行改进。在今年7月份，由Facebook资助的加州大学旧金山分校团队（UCSF）发表了一项研究，研究称其在非侵入式的脑机接口设备上取得了新进展，通过构建一个脑-机系统，可以准确解码佩戴设备的人听到和说出词语和对话，并实现实时从大脑中解码。据研究人员表示，目前对生成和感知的两部分语言进行解码，其准确率已经能达到61%和76%。
无论是侵入式还是非侵入式，都是最终达到脑机交互道路上的异曲同工，虽然目前两种方式仍有着或多或少的缺陷，但可以预见的是，通过技术的不断进步，未来将会诞生出一种兼顾解码率、安全性，以及普适性的脑机接口方式。
脑机接口会为我们带来什么？
像电影一样，利用脑机接口实现意识上传，连接虚拟世界的未来固然令人值得期待。但其实，早在人们所熟知的医疗领域，脑机接口技术已经在扮演当中的一名重要角色。
在去年12月份，一篇题目为《小伙在地铁丢失20万元人工耳蜗，找不到需做开颅手术》的新闻刷爆了朋友圈，这则新闻无疑让很多人重新认识到了当今医院以及脑机接口技术的进步。人工耳蜗是目前较为成功的脑机接口技术应用，通过在耳疾患者体内植入电极，同时将环境中的声音信号收集并转换为电信号，刺激听神经来恢复或重建聋人的听觉功能。据世界卫生组织数据显示，全球目前约有3.6亿人患有耳聋或听力障碍，占全球总人口的5%，而人工耳蜗以及脑机接口技术的不断完善，正在让越来越多的人得以重新听见地球上各种的美妙声音。
不仅能让耳疾患者重新听到声音，脑机接口技术甚至还能让失明人士重见光明。据媒体报道，借助外国一家名叫“第二视力”的公司研发的“Orion”项目，将一个小型发动机植入大脑，然后通过太阳镜上的摄像头收集环境信息并“翻译”成对应的电信号，刺激失明人士的大脑视觉皮层，使用者就能够发现运动和光，尽管他们看到可能仅仅是一根线条，一个光点，但对于失明人士来说，这无疑是一个福音。
通过帮助患者实现与周围环境进行交流、重获缺失的肢体以及感知能力等手段，脑机接口技术在医疗领域大放光芒他领域，脑机接口技术所带来的可能性可能亦要远比我们想象大得多。
以AR/VR技术为例，虽然目前的AR/VR头显设备已经较初代完善了不少，但设备相对笨重仍是一个需要解决的问题。有专家认为，要真正发挥AR/VR技术的潜力，未来最主要、最自然的方式一定是脑波交互。不妨想象一下这样的场景，借助脑机接口技术，你将无需再佩戴AR/VR眼镜，图像会直接显示在你的视觉皮层，你可以将“输入速度”提高十倍甚至更多、无需耳机你也能在耳边听到喜爱的音乐，甚至通过刺激你的嗅觉，让你即便在家中也能闻到来自森林独特的清新气息。
在日常生活场景中，以智能家居为例，脑机接口可以扮演一个高效的“遥控器”角色，在安全性得到保障的前提下，人们通过脑机接口，即可实现用意念进行控制家电开关、开关门窗等操作，无需额外的手动或者语音输入，从而享受更加便捷、智慧的生活体验。
尽管从目前来看，脑机接口技术的发展仍处在一个相对初级的阶段，仅能实现一些相对简单的信号转换，从而实现对设备的简单控制，而且，随着脑机接口技术的发展，一系列包括伦理、道德等在内的问题也会接踵而至。但很显然，相较于可能遇到的风险以及其他问题，脑机接口所带来的未来可能性无疑会更值得我们憧憬和希冀。
评论