梅寧航 發自 凹非寺
量子位 報導 | 公眾號 QbitAI
高位截癱，全身器官失能，大腦還正常，卻已口不能言。
怎麼辦？
現在最新研究進展來了——利用腦機接口，讓別人跟患者的大腦直接對話。
近期，俄勒岡健康與科學大學（OHSU）的腦科學中心利用腦機接口（Brain-Computer Interface,BCI）技術幫助一位截癱患者重新表達想法。
講的是一位俄勒岡州小夥——Greg，在睡夢中突發腦梗，然後高位截癱，除了大腦之外，所有的身體器官失能。
Greg的問題是，大腦依舊可以正常工作，但是無法表達自身信息，也無法指揮自己的身體器官進行活動。
換句話說，生不如死，再也沒有表情，再也沒有表達。
在技術福音之前，他的生活是這樣的：
一臉茫然，無法和周圍交流。
而接受腦機接口之後，他的生活有了這樣的改變：
可以參與到和周圍人的互動去了。
中間究竟發生了什麼？
外接腦機接口
俄勒岡健康與科學大學的腦機接口系統，由腦機聯通包（RSVP Keyboard）和語音合成工具（Shuffle Speller）兩部分組成。
腦機聯通包RSVP Keyboard，是一種信號收集設備，非侵入性的電極帽，用戶在電腦屏幕上觀看圖像，通過尋找大腦中的特定電活動變化來工作。
語音合成工具（Shuffle Speller）是一款打字設備，對於一些有嚴重語言和肢體障礙的用戶，令其能夠通過設備來使用腦電波進行文字組合生成。
如果允許，還可以通過使用他們開發的語音交互軟體（SmartPredict App for AAC conversation）進行語音交互。
腦科學中心的研究人員給Greg使用上述設備，Greg在癱瘓狀態下依舊可以和家人進行文字交流。
效果究竟如何
此時，腦科學中心的Melanie博士決定幫助他，怎麼幫助？
利用研製的腦機接口系統，研究人員對Greg的腦電波信號進行捕捉和轉換，成功讓Greg實現了自身想法的重新表達。
現在的Greg在腦機接口設備的幫助下，已經可以藉助外接設備和家人進行文字交流，可以參與到社群的活動中去。
盡善盡美？
不是的，現在主要有兩個問題。
一是現在的Greg生成文字的速度非常慢，大腦本身的機能已經嚴重受損，無法完成正常的信號處理。
二是這種交流是單向的，腦電波直接雙向交流依舊是虛幻的，不同的交流工具帶來的最大問題是溝通效率。
再談腦機接口
通篇腦機接口，它究竟是什麼？
馬斯克近日放言，旗下的Neuralink公司會在一年內提供成熟的腦機接口設備投放市場，瞬間有輿論認為黑客帝國和攻殼機動隊的義體將會取代人類。
但這是很遙遠的未來了，現在的腦機接口技術和人說個話都慢半拍，暫時不用擔心。
腦機接口被定義為一種不依賴於正常的由外圍神經和肌肉組成的輸出通路的通訊系統，本質上是將人腦的生物電信號轉化可供計算機處理的數位訊號的系統。
腦機接口系統由信號產生、提取、轉換、輸出和反饋幾部分組成，其中最重要的是信號產生和轉換算法。
人腦產生電信號，在1924年被發現並被稱為腦電波，但如何理解這些信號一直困擾著科學家們。
在信號產生上，流派眾多，比如Greg的方案選擇的是非侵入的頭盔設備捕捉電信號，然後還需要理解信號。
此案例中研究人員選擇是P300誘發電位技術，簡單來說就是一件事、一個概念出現的頻率越低，其對腦電波的刺激就會越大，大約在強刺激的300ms會產生信號。
因為Greg其他身體部位已經失能，眼神也不太好使，其他的諸如視覺捕捉技術、模擬環境都不太適用。
腦機接口系統提取到信號之後，還需要轉換算法的參與，在AI技術成熟運用之前，轉換算法原理是儘可能去提取特徵，至於損失多少那就聽天由命了。
因此腦機接口技術長期只能在實驗室中使用，而不具備臨床推廣能力，因為在手術條件下，微小的差錯都可能致命。
腦機接口+人工智慧
了解腦機接口的基本原理和Greg的實際案例後，那麼未來是什麼？
馬斯克認為是BMI+AI。
目前人類交流方式——語言，是極為低效的，而直接連通彼此的腦電波是最有效的。
所以馬斯克的Neuralink不是醫療輔助手段，而是一種面向大眾的交流工具。
硬體上，馬斯克選擇的是侵入式技術，嗯，插管嘛。
這種管道是4~6微米的細線，目前老鼠已經先於人類用上了，不用急著羨慕，問題依舊存在。
使用這種技術需要給腦子開個洞，然後一用幾十年還做不到，你得定期給腦子開洞，恐怖！
更恐怖的是如何輸出信息，馬斯克現在的技術是插個USB，你可以想像一下腦袋有洞，腦袋上頂著著USB的景象，那畫面太美我不敢想！
軟體上，馬斯克給出就是BMI+AI，利用AI技術進行轉化算法的優化，最大程度保證信息特徵的完整，算法和人體的結合。
人體的軟化，算法的硬化，虛實結合，難辨真偽。
人的進化？
腦機接口的最大問題是倫理問題，腦機接口技術大規模成熟，直接後果是人的身體不再那麼重要，對人的定義都可能重新要討論。
《人類簡史》作者尤瓦爾•赫拉利認為人會進化為生化人，而黑客帝國用一種可感的方式提出了問題：人有能力分辨虛擬和真實嗎？
藍色和紅色藥丸的科幻選擇背後，本質還是哲學命題。
馬斯克就看得很極端，他甚至認為，我們只是某個「程序」裡的提線木偶。
你覺得呢？
— 完 —