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【环球时报报谈 记者 马俊】编者的话：在科幻电影中，能读取大脑信息或快速上传考究的脑机接口技能极为酷炫。而在实验寰宇里，脑机接口技能距离普及似乎也越来越近了。好意思国亿万富豪马斯克6月底展示了旗下脑机接口公司Neuralink的最新后果，声称“最快在2026年让盲东谈主复明”，最终有筹算是罢了“东谈主机结合”；中国正在奋发向上，北京脑科学与类脑商量所和谐北京芯智达神经技能有限公司研制的“北脑一号”脑机接口也曾在临床考研中植入5名患者的大脑中，罢了多个“国外初次”，受到好意思国有线电视新闻网（CNN）等外媒的高度善良。面前脑机接口技能进展怎样？是否的确能罢了科幻电影里的场景？这一技能将怎样改造东谈主类的畴昔？带着这些问题，近日走进北京脑科学与类脑商量所。

解读言语，促进康复

当《环球时报》记者走进北京脑科学与类脑商量所的大楼时，发现不同实验室里的装备大相径庭——既有耀眼的机房，也有正在测试的机械臂，还有生化实验室。这也反馈了脑机接口的跨学科特质——它同期波及医学、机械、通讯和诡计等不同领域。北京脑科学与类脑商量所于2018年征战，并证据北京市前瞻布局的“智能脑机系统增强规划”，牵头征战了北京芯智达神经技能有限公司（简称芯智达）。

芯智达业务发展总监李园在收受《环球时报》记者采访时先容说，大脑活动最根柢的使命机制是通过细胞之间电信号的披发和传导，罢了东谈主体从最基础的吃饭、睡眠等生计动作，到产生复杂的考究和神色。基于这个通晓，如若通过工程技能技能，把大脑活动产生的电信号精确地汇集出来，然后进行相当低延时的传输，再通过外部的诡计征战罢了解码，就能解读出大脑电信号的含义。这是脑机接口最根柢的旨趣。

面前外界善良的脑机接口技能主要用于医学复健领域，举例可期骗读取的大脑信息匡助瘫痪病东谈主扫尾其他征战（操作机械臂或扫尾电脑光标）。好意思国Neuralink公司的演示视频清晰，手术后的瘫痪病东谈主不错在不移动任何看成或手指、皆备依靠神经信号的情况下移动光标、聘用要输入的单词、浏览网页，以致玩电子游戏。

李园示意，收获于柔性材料、无线数据传输、东谈主工智能匡助下的算法解码等技能的共同高出，新一代脑机接口征战罢了了对大脑皮层名义的大领域电信号汇集和及时快速的解码。此前的商量已阐述，大脑不同的脑区看重着各自功能，因此面前脑机接口通过对瘫痪病东谈主大脑特定区域索要脑电波信号息争码，就不错知谈病东谈主是念念开始照旧念念动腿，是念念动左手照旧念念动右手等；而看重言语功能的脑区主要在颞叶，不同部位分别看重言语的通晓、产生以及调度哪些肌肉罢了抒发，因此脑机接口不错对应地解读出渐冻症等导致的言语挫折患者念念要抒发的言语。

如若脑机接口将外部信息通过电极反过来刺激大脑，也不错匡助失明患者重建视觉。其旨趣就是期骗电极将录像头拍摄的画面经过数字编码，向看珍摄网膜的脑区写入对应的神经电刺激信号，就可在患者脑海产生相应的影像。

李园称，更泛泛的脑机接口技能，也包括让失聪患者复原听力的东谈主工耳蜗征战，其旨趣就是期骗传感器感知声波，写入对应的刺激电信号，让患者产生听觉。神经调控技能的应用则更为熟习，举例癫痫、帕金森和抑郁症患者都存在脑部电信号很是的情况，跟着技能的发展，可期骗脑机接口技能监测干系区域的脑电波活动情况，如若出现很是就开释刺激信号进行遏制和矫正，罢了更精确的神经调控的效果。

马斯克在本年6月提倡，作为脑机接口技能的畴昔拓展场合，Neuralink下一步将让受试者通过脑电波扫尾“擎天柱”东谈主形机器东谈主。李园示意，面前“北脑一号”已具备雷同智商，惟有与高解放度的东谈主形机器东谈主进行相应的匹配，就不错遥控机器东谈主完成不同场合的行走和拾取东西等动作。她还先容说，如若或者有充足精采的外部征战救助，该系统还能匡助患者完成更多的康复训导。举例下肢瘫痪的患者就或者用脑信号扫尾高解放度的外骨骼自行行走，或者期骗相当精采的电刺激扫尾不同肌肉群通晓，绕开“失灵”的通晓神经，让大脑径爽脆领腿部肌肉完成迈步的动作。

三条阶梯，各成心弊

面前证据脑电波信号的汇集深度不同，脑机接口技能由浅到深不错辩认为非侵入式、半侵入式和侵入式三大类。

李园先容说，非侵入式脑机接口无须手术，仅仅将电极贴在头皮上汇集脑电波，因此最为安全。但这种方式网罗到的是脑部的全局信号，由于脑细胞开释的电信号很隐微，隔着颅骨和头皮网罗到的信息精度很低。不外它在临床上头也有好多应用，举例用于监测大脑的健康气象等。

半侵入式脑机接口需要大开颅骨，把电极贴在脑皮层或硬脑膜外，网罗的脑电波精度更高，同期又无须将电极插入脑组织内部，手术风险相对更小，是在网罗脑电波的质地和植来源术的安全性方面作念出的均衡聘用。“北脑一号”就属于半侵入式脑机接口，它是将128通谈的柔性高密度薄膜电极贴敷在硬脑膜外，不触及脑组织，生物兼容性高、信号质地优异。李园讲明注解说，电极通谈数越多，传输的信号精度就越好、数据量越多，脑电波的解码信息量也更丰富。此前国外上最佳的雷同征战采用的是64通谈，擢升通谈数的难点是整机的信号处理及传输速率和功耗。

而侵入式脑机接口则是径直将电极插入脑组织中，它或者相当精确地在有筹算神经元支配网罗信号，但手术难度和风险高。Neuralink主推的脑机接口就采用这条技能阶梯，面前也曾有至少9名患者完成手术。北京脑科学与类脑商量所的“北脑二号”侵入式脑机接口有线版块也在国外上初次罢了了山公宅心念阻难通晓有筹算。据《环球时报》记者了解，“北脑二号”本年将完成小型无线全植入工程机的开发，有望在2026年插手临床考据。李园示意，“从临床的收受度和实用性上来讲，半侵入式脑机接口会鼓励得更快，因为它的手术风险很是低，同期也曾或者匡助好多瘫痪患者改善部分生活质地。面前侵入式脑机接口暂时还莫得在改善患者方面发达出更多上风，但从长久来看，侵入式脑机接口或者提供更高的信号精度，畴昔的可拓展性更强。”

此外，另一家著名脑机接口企业好意思国Synchron公司采用介入式技能，它相当诡秘地从颈部顺着血管将电极送入颅内的指定位置网罗脑电波信号，联系于侵入式和半侵入式脑机接口的开颅手术，它的风险要小得多。但由于血管中的血液流动会对脑电波网罗产生干涉，同期能安置电极的脑部血管位置有限，因此这种技能存在昭着的局限性。

初次罢了汉文解码

CNN援用好意思国乔治城大学神经科学讲授马克西米利安·里森胡贝尔的驳斥称，比拟大巨额好意思国公司采用的侵入性技能，面前也曾有5名中国患者植入了“北脑一号”半侵入式脑机接口。李园先容说，植入该装配后并不代表患者或者立即获取相应智商，而是需要经过一段时刻的术后训导，“这是一个患者合乎脑机接口，脑机接口合乎患者的双向历程”。她形容说，每个东谈主的脑电波特质都不通常，因此完成植来源术的患者，会在术后训导反复老练迷惑珍宗旨设念念某个动作。“举例患者念念抬右手，但可能设念念这个动作时大脑还会有其他念头，系统需要从网罗到的远大脑电波中识别出抬右手对应的信号。经过反复强化后，系统才智更快和更精确地识别出干系信号，同期患者也需要老练尽量迷惑元气心灵减少杂念的产生。”

据先容，首例植入“北脑一号”的患者遭受脊髓毁伤高位截瘫，术后训导两周即可完成初步的脑控，初始肌肉刺激装配促进自己肢体通晓功能逐渐康复。李园示意，这种康复训导是在手臂肌肉位置贴上刺激片，然后在大脑中念念象“持手”，然后脑机接口装配汲取和识别这个信号，把领导披发给刺激片，初始肌肉完成“持手”的动作。该患者手术于今也曾昔日了5个月，如今他的上肢肌力昭着擢升，手部或者完成术前皆备无法作念到的动作。同期患者还或者用脑电波径直扫尾电脑光标和机械臂，“面前这名患者基本上罢了了对电脑光标的解放扫尾，很是于手不可动，但他通过径直脑控光标，大开对电子寰宇的扫尾。”

收受“北脑一号”植来源术的另又名患者患有肌萎缩侧索硬化症（渐冻症），基本失去言语智商。通过一个月傍边的术后训导，该患者也曾不错通过脑机接口相当准确地输出近百个词语，并拼出“我念念吃饭”“我念念喝水”“帮我找医师”等短句，这亦然无线全植入脑机系统在国外上初次罢了言语挫折患者的汉文解码。李园先容说，此前还莫得东谈主尝试过用这种全植入式的脑机接口完成汉文的输出，因为汉文属于表意的言语，怎样为脑机接口找到配套的高效解码政策还有好多探索性的使命要作念。

不可过于夸大技能近况

最近几年脑机接口技能突飞大进，在获取外界高度善良的同期，也激发不少担忧。不少专家牵挂畴昔脑机接口技能熟习后，会不会用于径直复制或上传考究，进而滋扰个东谈主秘籍，或者像好莱坞电影《黑客帝国》形容的那样匡助东谈主类罢了群体意志承接。李园示意，就现时脑机接口的技能智商而言，这么的设念念暂时还只可停留在科幻电影里，因为咱们对大脑的使命机制了解得相当浅显。她讲明注解说：“脑科学的商量还处于早期阶段，现时科学家只初步了解了通晓领导等最浅近的脑部活动，关于考究、心扉等复杂脑活动的机制以及它们对应的脑区散布还有好多未知，因此也根柢谈不上网罗信号息争码。”其实别说心扉等复杂脑活动，就连味觉和感觉，面前脑机接口技能都“无从下手”，因为不太明晰产生这些感觉的脑部区域具体散布。

此外，尽管脑机接口技能表面上不错罢了让盲东谈主复明，马斯克乐不雅估量“最快来岁就能罢了”，但李园觉得，念念用这种相貌复原平日视觉“还有相当远处的距离”。因为视觉信号相当复杂，就如同图片信息遒劲于翰墨信息，即就是简化的曲直画面，需要传输的数据量也相当大，不是面前几千通谈的电极阵列就或者处理的问题。因此所谓的让“盲东谈主复明”，面前第一步能作念到的仅仅让盲东谈主“看到”像素相当低的曲直综合或者字母。李园觉得，不可过于夸大脑机接口技能的应用远景，它不是“无所不可”，也并非通盘雷同病症的最佳处理决策。 

作为对比，北京脑科学与类脑商量所的另一个商量神志是期骗基因药物调治失明，即通过腺干系病毒载体将新式光敏卵白基因特异性地抒发在视网膜神经节细胞云开体育，将其转念为替代的光感受器，从而复原盲东谈主的感光智商和部分视觉功能。据先容，又名全盲10多年的患者收受调治后已出现昭着的感光性改善，以致能识别面前的多行眼力表，具备自行在谈路上行走和避障的智商。