腦機(jī)接口：探尋大腦活動(dòng)新解碼技術(shù)

1. 腦機(jī)接口作為新型研究工具，為科研工作者提供了獨(dú)特視角破解人類大腦構(gòu)造之謎，打破了傳統(tǒng)認(rèn)知中的解剖假設(shè)；同時(shí)，這些研究也深入探討了腦機(jī)接口對(duì)大腦的潛在影響及其性能提升策略。

2. 借助腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)，癱瘓者可操控移動(dòng)機(jī)械肢體乃至操縱能言頭像，甚至實(shí)現(xiàn)暢快無阻地打字等正常生理功能。

3. 腦機(jī)接口（Brain-Computer Interface，BCI）是連接大腦與機(jī)器的橋梁，其能直接接收并解讀大腦發(fā)出的神經(jīng)電信號(hào)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成操作指令向外傳輸。

4. 據(jù)最新研究，2月20日，英國知名學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）特別報(bào)道了未來腦機(jī)接口的發(fā)展趨勢(shì)及潛在影響力。研究強(qiáng)調(diào)，腦機(jī)接口不僅改變了我們看待大腦的視角，也刷新了我們對(duì)大腦各區(qū)域間界限與功能的固有看法。

5. 來自美國斯坦福大學(xué)（Stanford University）的神經(jīng)科學(xué)家法瑞克·威爾萊特（Frank Willett）表示，采用腦機(jī)接口技術(shù)，科學(xué)家得以實(shí)時(shí)記錄大腦中多個(gè)區(qū)域的單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)狀況，這在過去是無法達(dá)成的，而這種記錄對(duì)于洞察大腦運(yùn)作機(jī)理顯得至關(guān)重要。

6. 美國加州大學(xué)（University of California）的神經(jīng)外科專家愛德華·張（Edward Chang）補(bǔ)充道，除了短期活動(dòng)記錄，腦機(jī)接口還具備長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)測(cè)量神經(jīng)元活動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，這極大提高了科學(xué)家們對(duì)如腦部可塑性的長(zhǎng)時(shí)程現(xiàn)象的研究進(jìn)展。

7. 然而，與教科書上劃分清晰的大腦區(qū)域觀念不太相符的是，腦機(jī)接口的紀(jì)錄顯示，現(xiàn)實(shí)情況往往更為錯(cuò)綜復(fù)雜。

8. 舉例來說，2023年，威爾萊特領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)為一位身患運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾?。∥s側(cè)索硬化癥，ALS，又稱“漸凍癥”）的病人實(shí)行了腦機(jī)接口手術(shù)，以期激發(fā)自主產(chǎn)生語音的潛能。根據(jù)預(yù)想設(shè)計(jì)，神經(jīng)元應(yīng)能按區(qū)域分工，各自負(fù)責(zé)特定區(qū)域的肌肉收縮，但實(shí)際上結(jié)果出乎意外。研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)際情況更接近混雜狀態(tài)。威爾萊特用“混亂”來形容這個(gè)謎。

荷蘭烏德勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院神經(jīng)學(xué)家尼克·拉姆齊亦注意到此情況。其試驗(yàn)將腦機(jī)接口置于腦部與手部動(dòng)作相關(guān)區(qū)域。通常來說，行為活動(dòng)由大腦左右半球進(jìn)行協(xié)作：左半球控制右側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)，反之亦然。然而，此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)令人意外的是，受試者試圖用右手時(shí)，位于左半球的電極引發(fā)出不是只有右手的信號(hào)，竟然還能接收到左手的信號(hào)。對(duì)此，尼克·拉姆齊表示，正在探討此現(xiàn)象對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的重要性。

除此以外，腦機(jī)接口技術(shù)令研究者們得以深入探索大腦思考與想象力的神經(jīng)機(jī)制。荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)神經(jīng)科學(xué)學(xué)者克里斯蒂安·赫弗研發(fā)了一款腦機(jī)接口植入設(shè)備，可即時(shí)產(chǎn)生參與者低語或似動(dòng)非動(dòng)時(shí)的言語。赫弗解釋道，在低語或心理構(gòu)詞階段，腦機(jī)接口設(shè)備獲得的腦波信號(hào)與實(shí)際發(fā)聲時(shí)相似。

他指出這一基于想象及無聲表達(dá)的新交流方式，“不僅提高了通過腦機(jī)接口進(jìn)行臨床對(duì)話的可能性，即便身體無法提供物理回應(yīng)，但癱瘓患者仍具備言語或運(yùn)動(dòng)程序能力。進(jìn)而，我們可深化對(duì)大腦可塑性的認(rèn)識(shí)，更清晰地理解神經(jīng)通路的改良程度?！?/p>

實(shí)踐領(lǐng)域的先行者無疑是特斯拉CEO伊隆·馬斯克。2月20日的Spaces直播中，馬斯克透露其腦機(jī)接口公司Neuralink的首位人類試驗(yàn)者“狀況良好，未見副作用，僅憑思考就能實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)在計(jì)算機(jī)屏幕上的操控”。他表示，Neuralink正在努力訓(xùn)練試驗(yàn)者進(jìn)行更多的鼠標(biāo)單擊操作。

馬斯克期待使用者借助思想指揮計(jì)算機(jī)，“幻想一下霍金的打字速度超越專業(yè)錄入者——這便是我們追求的目標(biāo)?！彼岬?Neuralink 的第一代產(chǎn)品 Telepathy 時(shí)說道。

美國布朗大學(xué)腦機(jī)接口杰出專家約翰·唐納休在接受《Scientific American》采訪時(shí)指出，當(dāng)前困擾恢復(fù)感官輸入（如視力）的主要挑戰(zhàn)為采用電子刺激驅(qū)動(dòng)大腦，這于僅記錄單細(xì)胞神經(jīng)活動(dòng)相異。他補(bǔ)充說，尚未有充足的證據(jù)顯示現(xiàn)有的神經(jīng)植入設(shè)備可構(gòu)建感官系統(tǒng)。