脑机接口新媒体前沿你了解吗

随着技术的进步及商业领域的不断探索，脑科技热度逐年上升。其中，脑机接口技术是其重要研究方向之一。今年3月，北京大学一项利用脑机接口相关技术，“精准删除实验大鼠脑中特定记忆”的研究登上《Science》子刊。年，脑机接口技术公司Neuralink的CEO埃隆马斯克（ElonMusk）也宣布已经成功在猴子大脑测试了脑机接口技术，预计年相关装置将首次植入人体。一系列技术突破，使得脑机接口再度被推向公众视野。

01何为“脑机接口”？

脑机接口（BCI，Brain-ComputerInterface或BMI:Brain-MachineInterface）是指通过在人脑神经与外部设备（比如计算机、机器人等）间建立直接通路，来实现神经系统和外部设备间信息交互与功能整合的技术。人类一方面可以将大脑信号转化为机器可识别的信号，实现对机器的控制；一方面也可以接受来自机器的反馈，从外部实现对大脑的干预。

脑机接口的技术实现可分为四步：信号采集、信息解码处理、再编码、反馈。

①信号采集，即利用信号采集设备获取神经信号，经过放大、过滤、A/D转换等，处理为可被计算机识别的信号。②信号处理，即对信号进行预处理，提取信号特征。③再编码，是指再利用信号特征，进行模式识别。④反馈，即转化为控制外部设备的具体指令，实现对其控制。

脑机接口系统的输入信号可以分为三类：侵入式、半侵入式、非侵入式。

①侵入式脑机接口需要通过开颅手术在大脑中植入电极或芯片，来记录局部电位、单个神经元和多个神经元的活动。侵入式脑机接口信息接收分辨率高，获取的大脑信号质量好。但因开颅植入存在技术局限，可能对人脑造成伤害。目前，侵入式脑机接口系统主要在动物身上应用，对人类的研究仅限于瘫痪病人等临床特殊群体。②非侵入式脑机接口无需手术，只需在头上带一个充满电极的帽子，即可直接从外部采集大脑信号。常见的非侵入式信号有头皮脑电、功能近红外光谱和功能核磁共振成像等。③半侵入式则是将脑机接口植入到颅腔内，但是在大脑皮层之外。介于侵入与半侵入式之间，其获得的信号强度及分辨率弱于侵入式，但优于非侵入式，也可一定程度上降低免疫反应和愈伤组织的几率。

总而言之，脑机接口技术是一项融合了人类思维和机器的新型技术，是人机交互的终极手段。人脑与机器的融合，可以打破当前人类与机器、人类与环境的交互方式，让人类能够突破肉体与工具的局限。

02“脑机接口”的前世今生

脑机接口并非一项新技术，其发展已经持续了近百年。它的研究涉及神经科学、认知科学、神经工程、材料科学、人工智能等多个学科。

早在上世纪20年代，脑电波的发现开启了脑机接口技术的研究。经历了漫长的发展期后，20世纪60、70年代，脑接口技术才真正成型，相关研究和机构逐渐起步。

年，美国国防高级研究计划局（DARPA）开始组建团队研究脑机接口技术。而当时研究的主要目的，是帮助四肢残疾和脊髓受损的人重新行走或重新支配四肢，以完成各种生理功能。

20世纪90年代末和21世纪初期，脑机接口技术迎来发展高潮。相关技术、标准和方向逐渐明朗，年前后脑电波监测等技术的重大进展，更是为脑机接口研究注入了新的动力。

年起，脑接口技术步入临床试验阶段，不仅技术和企业数量进一步突破，其应用和热度也开始攀升。各国政府也纷纷启动脑计划，年，美国年启动BRAINInitiative计划，旨在探索人类大脑工作机制，开发大脑不治之症的疗法。同年，欧洲推出HBP（HumanBrainProject），旨在通过超级计算机模拟脑功能以实现人工智能。

年，日本科学家宣布了自己的“脑计划”——Brain/MindsProject，旨在以狨猴大脑为模型加快对人类大脑疾病如老年痴呆症和精神分裂症的研究。中国脑计划正式诞生于年3月，“十三五”规划纲将“脑科学与类脑研究”列为“科技创新重大项目”。研究侧重点为“探索大脑秘密和攻克大脑疾病”为导向的脑科学研究，以及以“建立和发展人工智能技术”为导向的类脑研究。

近年来，除了医学领域的探索外，脑机接口还吸引了众多科技企业、国防机构、风险投资等的