半月談記者 張漫子
“心有靈犀一點通”，何等美妙的境界。如傳説中的異犀一般，僅憑心通意會，就可與這個世界溝通，真的只能在想象中實現嗎？
不一定。有一樣方興未艾的技術，其實蘊藏着發揮靈犀功效的巨大潛能。只不過，當它走進我們的生活時，那句詩也許可改為“心有靈犀一絲通”。
這一技術，就是腦機接口。
一根細絲，實現意念控制
綁住雙手的猴子，居然僅用“意念”就可控制機械臂抓取草莓。這是2024中關村論壇令人驚異的一幕。
怎麼辦到的？多虧了我國自主研發的植入式腦機接口“北腦二號”——猴子顱內，已經植入一根神奇的細絲。
這根細絲，就是“北腦二號”三大我國自研核心組件之一——高通量柔性微絲電極。它與千通道高速神經電信號採集設備，以及我國科學家在國際上首創的基於前饋控制策略的生成式神經解碼算法一起，為腦機接口這一人機交互與人機混合智能前沿技術，提供了一款“中國造”。
其實，腦機接口並不玄妙。“簡言之，就是捕捉大腦電信號的微妙變化，解碼大腦意圖，實現意念控制動作，不動手也能隔空操控機器。”北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏這樣解釋。
而腦機接口性能的高低，關鍵在於大量腦電信號的精準捕捉與解碼。這就需要靈敏電極與聰明算法的緊密協作。
細絲一樣的柔性電極作為“傳感器”，需要精準捕捉盡可能多的腦電信號。算法則要扮演出色的“翻譯官”，把大腦意圖解析得明明白白。 
強腦科技有限公司智能倣生手體驗官在寫毛筆字
近距離觀察，用於“北腦二號”的我國自研高通量柔性電極又小又細又薄。柔軟細絲佈滿着大量觸點，需要放在顯微鏡下才能依稀看清。這一設計一方面有助於大量捕捉微妙變化的腦電信號，另一方面能夠有效降低腦組織損害風險，延長捕捉腦電信號的時間。
“以往的硬質電極植入腦部之後，硬質鋼針與腦組織摩擦，會産生炎症，導致採集不到信號，或信號不準確。這一我國自研的柔性微絲電極植入獼猴腦內一年後，仍能精確採集到腦電信號。”北京芯智達神經技術有限公司業務發展總監李園告訴半月談記者，其多項指標已達國際領先水平，且可靈活定制。
不需動手，可以動心
説起來，我們瀏覽醫學新聞的時候，不是沒見過腦機接口這個詞。截癱患者等失能人士借助腦機接口，實現一定程度的運動恢復與語言恢復，已非天方夜譚。
不過，腦機接口與身心健康的普通人有關嗎？
“太有關係了。”據華南腦控智能科技有限公司董事長李遠清介紹，腦機接口可分為植入式與非植入式兩類。我們剛才提到的植入細絲電極，當然就是植入式；正常人可能受到暈車、失眠一類症狀困擾，健康的兒童面對繁多的學習任務有時也會注意力不集中，這些就是非植入式腦機接口應用潛在的用武之地。
以腦機接口治療失眠，已進入應用階段。李遠清介紹，使用者戴上重量不足100克的可穿戴頭環後，基於採集的腦電信號，相關App就會評估其大腦專注程度，然後通過變化視聽覺場景，構建神經反饋進行干預，就這樣達到了助眠效果。不少運動員已經用上了這樣的系統。
“我們對100多名暈車的普通人做了2小時時長的長途乘車測試，用上無需植入的‘腦機接口防暈系統’之後，85%的測試者暈車症狀大為緩解。”李遠清説。
當然人們還不滿足——早上醒來躺在床上，心中念頭一動，窗簾就拉開了。隨即，冰箱門打開，咖啡機開始工作，電腦自動啟動……這樣的生活離我們還遠嗎？
實際上，基於眨眼（眼電信號）與意念（腦電信號）信號採集，頭部微微一動，不動手就能操作鼠標，控制一系列智能家居設備，已經成為現實。
腦機接口影響的，不止於我們的生活，更有我們的心情。
在大腦中植入電極、遠程切換參數，人就能一秒切換情緒。這並不是科幻片，也不是騙局，而是上海瑞金醫院的一項臨床研究：運用腦機接口技術調控神經，患者術後抑鬱症狀平均改善超過60%。這讓強腦科技合夥人兼高級副總裁何熙昱錦感慨：“簡直就是‘快樂開關’。” 
中國科學院深圳先進技術研究院李驍健團隊研發的128通道超薄微型腦皮層電極
未來還需“闖三關”
腦機接口技術的下一步要往何處去？
“讓電極與大腦友好相處，還要闖三關。”浙江大學南湖腦機交叉研究院常務副院長、教育部腦與腦機融合前沿科學中心副主任王躍明説。
第一關是“物理硬體”——電極、芯片如何設計，才能使穩定性、精準度更高，體積、功耗更小，使用壽命更長，生物兼容性更高，傷害性更小。
第二關叫“理論機制”——如何精準詮釋大腦功能（如運動）的編碼機制，深入理解大腦是如何執行該功能的（如何控制人類運動）。
第三關則是“交互方法”——電極植入腦內後，“腦-機”交互包括輸出與輸入兩個不可分的過程，“出”指的是如何將海量信息解碼、輸出，翻譯為控制指令，“入”則關係到如何將外部信息編碼、輸入，這方面的交互機制如何進一步優化，同樣是難題。
三關固然是挑戰，但腦機接口的探索者仍然相信前方是一條明亮的道路。畢竟，正如中國科學院自動化研究所研究員左年明所言，腦機接口不是一項冰冷的技術，它能創造更美好的生活。
