盲人也能看到世界，协和专家揭秘脑机接口

人和超人的距离，是那条外穿内裤吗？不，可能是脑机接口。

脑机接口是开脑洞吗？这个问题有双关意味。脑机接口不是开脑洞的想象，而是一个真实存在的、正在快速发展的科技领域。

近日，华中科技大学附属协和医院智能医学研究室主任、武汉智能医学研究院院长、“十四五”高等教育《智能医学》系列规划教材总主编叶哲伟教授接受《读+》记者专访，阐述了智能医学科技前沿及未来。他表示，侵入式脑机接口确实涉及对大脑的物理接入，需要通过外科手术将电极植入大脑组织中，这种方法可以提供更精确的神经信号，但同时也带来了更高的风险，可不能随意“开脑洞”。

你我皆凡人，也许认为这种直接连接大脑和外部设备的技术离我们太遥远，最近看到一个视频：听障宝宝佩戴人工耳蜗，第一次听见妈妈的呼唤，宝宝瞬间哭出声来。这是脑机接口技术的应用之一，就在我们身边。

这是脑科学、材料科学、工程学、心理学等多个学科的超级跨界组合，这一技术可让我们用意识控制机器。2014年巴西世界杯上，瘫痪10年的年轻人平托借助大脑连接“外骨骼”的方式，靠想象踢球的动作开出了第一球。平托当时喊出的话是“我感觉到球了！我碰到球了！”

大脑是世界上最精密最复杂的“仪器”，我们对此还有很多未知。叶哲伟介绍，脑机接口的芯片通量方面中国已实现了技术上的突破，中国，正在加快研究步伐。

脑机接口帮助人类实现“不可能”

在智能医学时代，大量前沿科技进入医学领域，为医生全方位赋能。叶哲伟教授创建并主编了我国第一部《智能医学》国家教材，中国科学院陈孝平院士对此作出评价：“开辟了我国医学教材领域的先河。在智能医学方面，起到了开创、引领、示范的作用，意义深远。”

脑机接口的研究与应用是智能医学的重要领域之一。叶哲伟表示，人类的大脑还有很多潜力没有开发出来，而脑机接口可以帮我们实现许多曾经认为“不可能”的场景。

以VR、AR、MR为代表的沉浸式技术产品成为连接脑机接口的理想设备。叶哲伟表示，扩展现实设备与非侵入式脑机接口的嫁接，将可能成为脑机接口技术的重要场景之一。例如，脑机接口的肌电假肢可以让截肢者拥有更自然的运动能力；脑机接口也有望用于治疗神经系统疾病，如帕金森病、脑卒中后遗症等。教育方面，通过脑机接口技术，可以更好地理解学生的学习需求和反馈，提供个性化的教育方案，提高学习效果和兴趣。

今年3月，马斯克在社交平台上表示，旗下脑机接口公司Neuralink（神经链接）的“Blindsight（盲视）”植入技术已经在猴子身上起作用了。这是什么原理呢？人眼看到的东西实际上在大脑都有对应的兴奋点，通过训练一只猴子，让猴子看到屏幕上的点，再测量它在脑子里的兴奋点，建立一对一的关系。将苹果手机看到的图像，通过特殊的装置，映射到大脑里不同的兴奋点，对这些点进行刺激后，在大脑里形成图像。目前已经可以形成32000多个点的图像，这样盲人就可以看到世界了。

三种脑机接口，应用于不同场景

叶哲伟教授在手术室运用混合现实技术与患者交流。

脑机接口根据侵入程度可分为非侵入式、侵入式、半侵入式三类。叶哲伟介绍，

非侵入式具有最高的安全性，应用场景极其广泛，例如健康、情绪监测与睡眠监测等；

侵入式需要将电极植入脑组织，能获取最高质量的脑电信号，因此使用场景也更多偏向于严肃医疗；

半侵入式脑机接口贴在皮层表面而无需刺入组织，是对侵入式的技术改进，但将设计理念的优势转化为实际应用优势还需要更多的技术积累。

目前，脑机接口应用的层面大致可分为三个，

第一个是用于状态的识别和监测，当你戴上头显，大脑中的想法可以被识别、监测和干预。举个例子，“剁手党”容易产生非理性购物冲动，可以通过脑机接口识别他大脑中的一些变化——大脑在产生非理性购物冲动时的脑电变化，进一步通过脑机接口，抑制购物的冲动。

第二个层面是用于信息的交流和控制。2012年，美国布朗大学的研究团队，让中风了15年的患者通过脑机接口，用意念控制机械臂完成了独立抓取和进食的动作。

第三个层面就是感知和运动能力的康复和重建。2014年的巴西世界杯，一位截瘫青年在数十亿观众的见证下，通过脑机接口操控“外骨骼”开出了那届世界杯的第一球。

设备“滑入”大脑，带来无限可能

脊髓受损的瘫痪病人，大脑的信号无法通过脊髓传到四肢的神经肌肉上。通过脑机接口，首先是解码，分析出大脑里想要做的动作；接着在肌肉端做一个编码，将整个动作解码成每一块肌肉应该做的动作和时序。马斯克的团队在一头猪上做了这样的实验，给这头猪下了动作命令，这头猪按照他们的要求完成了动作。

有些脑机接口系统内呼外应，不但能读取和翻译神经信号，还能反向刺激大脑的神经活动，实现脑机接口的双向控制。美国脑机接口公司PrecisionNeuroscience（精密神经科学）研发的“第7层大脑皮层”本质上是一个柔性电极阵列。这一设备主要是贴合于大脑表面，且其厚度仅有人类发丝的1/5。它仅需在头骨上开一个极窄的缝隙，叶哲伟打了个比方——你可以想象大脑是一个巨大的存钱罐，医学工作者像投硬币一般，将设备“滑入”大脑，而这一缝隙不到1毫米。这种半侵入式的植入方式介于深度脑植入与直接连接外部脑刺激设备之间，这一植入方式的较低风险，也意味着更高的采用率，有望治疗更多患者。

记者王永芳 马梦娅

来源：长江日报