在醫(yī)療方面腦機(jī)接口技術(shù)可以提供強(qiáng)化和恢復(fù)兩方面的輔助

近日，隨著2019世界機(jī)器人大會(huì)的如期舉行，腦機(jī)接口技術(shù)瞬間火了!不少觀眾在參觀過同期舉辦的腦機(jī)接口比賽后，紛紛表示腦機(jī)接口技術(shù)好強(qiáng)大、好有趣，只需借助一根根連接腦后的細(xì)小線纜，人們就能用意念控制各種現(xiàn)實(shí)，簡直不要太神奇!

那么，腦機(jī)接口技術(shù)究竟是什么呢?為什么突然就爆火了呢?這股火熱的程度又將持續(xù)多久呢?

腦機(jī)接口日漸崛起

說起腦機(jī)接口，其是指在腦與外部設(shè)備間創(chuàng)建的全新信息交換通路。通過“腦+機(jī)+接口”，人們一方面能夠?qū)⒋竽X信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)器可識(shí)別的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的有效控制;另一方面，也可將外部設(shè)備信號(hào)轉(zhuǎn)化為大腦可識(shí)別信號(hào)，從外部對(duì)大腦進(jìn)行直接干預(yù)。

根據(jù)類別，腦機(jī)接口分為侵入式和非侵入式兩種。

侵入式就是通過手術(shù)將電極植入大腦皮層，這樣可以獲得高質(zhì)量的神經(jīng)信號(hào)，但卻存在著較高的安全風(fēng)險(xiǎn)和成本;而非侵入式是指通過穿戴設(shè)備來對(duì)大腦信息進(jìn)行記錄和解讀，這種技術(shù)雖然避免了昂貴和危險(xiǎn)的手術(shù)，但信號(hào)強(qiáng)度和分辨率并不高。

上世紀(jì)20年代，腦電波的被發(fā)現(xiàn)讓腦機(jī)接口技術(shù)研究正式開啟，之后腦機(jī)接口技術(shù)迎來了一段漫長的發(fā)展期：

20世紀(jì)60、70年代，腦機(jī)接口技術(shù)開始真正成形，相關(guān)研究和機(jī)構(gòu)逐漸起步;到了90年代末21世紀(jì)初，其發(fā)展迎來高潮期，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和方向愈發(fā)明朗;之后2005年至今，腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)入到了臨床實(shí)驗(yàn)階段，不僅技術(shù)和企業(yè)數(shù)量進(jìn)一步突破，同時(shí)應(yīng)用和熱度也開始不斷攀升。

截至目前，在腦機(jī)接口技術(shù)愈發(fā)成熟、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)加速布局的情況下，腦機(jī)接口技術(shù)已然成為了全球科技競爭戰(zhàn)略高地。不管是計(jì)劃拿出45億美元開啟的“腦計(jì)劃”項(xiàng)目;還是歐洲啟動(dòng)10億歐元設(shè)立的專項(xiàng)“人類大腦計(jì)劃(HBP)”;亦或是64億日元的“腦計(jì)劃”項(xiàng)目、近5億人民幣的“腦計(jì)劃”，都表明腦機(jī)接口正在成為全球新的風(fēng)口。

廣闊應(yīng)用前景無限

而腦機(jī)接口技術(shù)近來之所以如此火爆，各國政府和相關(guān)企業(yè)之所以如此重視腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展，主要得益于其廣闊而巨大的應(yīng)用價(jià)值。比如與機(jī)器人、無人機(jī)等智能設(shè)備的結(jié)合，能夠幫助人們更輕松的從事各種工作，與此同時(shí)在教育、、醫(yī)療、等領(lǐng)域的落地，也能幫助各類人群獲取更好的生活。

其中，在醫(yī)療方面腦機(jī)接口技術(shù)可以提供強(qiáng)化和恢復(fù)兩方面的輔助。強(qiáng)化能夠增強(qiáng)人體大腦機(jī)能，提升記憶、計(jì)算等腦力水平，讓人具備更強(qiáng)大的腦力能力。目前，馬斯克的Neuralink就是強(qiáng)化方向上的主要力量，其在今年7月份發(fā)布了侵入式的腦機(jī)接口系統(tǒng)。

而恢復(fù)則是現(xiàn)階段腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的主要應(yīng)用，針對(duì)多動(dòng)癥、中風(fēng)、癲癇等疾病以及殘障人士，腦機(jī)接口可以通過神經(jīng)反饋訓(xùn)練進(jìn)行疾病恢復(fù)和殘障恢復(fù)，這一方向在全球應(yīng)用頗多。比如2012年巴西世界杯上幫助殘障人士開球的機(jī)器戰(zhàn)甲，以及2016年幫助癱瘓男子與奧巴馬握手的意念控制手臂等等。

在方面，腦機(jī)接口技術(shù)也展現(xiàn)出了兩方面的作用。其一是通過與外骨骼機(jī)器人等結(jié)合應(yīng)用，增強(qiáng)士兵的作戰(zhàn)能力;其二則是與無人機(jī)、無人車、機(jī)器人等設(shè)備聯(lián)用，代替從事各種危險(xiǎn)任務(wù)，以及在不適宜人工作戰(zhàn)的環(huán)境中工作，從而起到保護(hù)士兵、增強(qiáng)能力的作用。

在教育方面，腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用其實(shí)與醫(yī)療恢復(fù)應(yīng)用相類似。市場上已存的教育腦機(jī)接口公司一般都是對(duì)學(xué)生的注意力等進(jìn)行探測(cè)和訓(xùn)練，從而提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的效果和效率。此外，也可以對(duì)大腦其他學(xué)習(xí)功能進(jìn)行訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)大腦的利用度，進(jìn)而獲取更好的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。

除此之外，在方面腦機(jī)接口技術(shù)也能帶來更佳的體驗(yàn)。不管是現(xiàn)在的各種腦機(jī)接口比賽還是沉浸式影視、游戲體驗(yàn)，都能給人們帶來刺激和享受......

三大問題尚待攻克

綜上可見，腦機(jī)接口的妙用無限、未來可期!

但想要真正實(shí)現(xiàn)理想中的發(fā)展卻也并不容易，因?yàn)檠巯碌哪X機(jī)接口技術(shù)還不夠成熟，不僅是在技術(shù)發(fā)展上，同時(shí)在落地應(yīng)用上也還存在諸多不足，比如技術(shù)、倫理、應(yīng)用環(huán)境等等。

首先在技術(shù)上，腦機(jī)接口技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、數(shù)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、自動(dòng)控制等眾多領(lǐng)域，本身的技術(shù)要求和復(fù)雜程度就比較高;同時(shí)，現(xiàn)有腦機(jī)接口技術(shù)在數(shù)量放大的神經(jīng)元面前還能力不足，信號(hào)識(shí)別精度偏低、信號(hào)處理速度較慢、自適應(yīng)性不高、信號(hào)采集方式不佳等都影響著其功能和效果的發(fā)揮，進(jìn)而阻礙了進(jìn)一步的落地應(yīng)用。

其次在倫理上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步觸及到了每個(gè)人的隱私問題，這將帶來一定的倫理影響。就比如腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)人們大腦的讀取和輸入，可能會(huì)干擾人類本身的自主和意識(shí)，從而改變大家對(duì)自己的認(rèn)同感。與此同時(shí)，大部分人對(duì)人腦如此私密的部位始終保持警惕性，因此可能對(duì)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)生排斥感，這些都會(huì)影響腦機(jī)接口技術(shù)的普及應(yīng)用和成熟發(fā)展。

最后在應(yīng)用環(huán)境上，現(xiàn)有針對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)的法律規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未推出，應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)人才也尚不齊備，整體上還處于臨床測(cè)試的小規(guī)模應(yīng)用階段。而一旦要進(jìn)入更大的市場發(fā)展，對(duì)環(huán)境、設(shè)施、人才等方面的要求會(huì)有一個(gè)大幅提升，在這一切尚未成形之前，腦機(jī)接口技術(shù)還不具備走進(jìn)千萬家的條件。