什麼是「腦機接口」？馬斯克的「腦機接口」能幹啥？

什麼是Neuralink？它有什麼作用？

就是這麼個東西，有一個大硬幣的大小（寬23毫米，厚8毫米）並且電極需要進行所有布線在設備本身一釐米內連接。

正如馬斯克所解釋的那樣，人們經歷的許多神經系統問題，例如記憶力減退，沮喪，失明和癲癇發作，僅舉幾個例子，都是由於大腦大腦中的電信號發射異常而導致的。該Neuralink是植入物與人的大腦直接接口，從大腦讀取信號，甚至改變他們解決問題。

根據「馬斯克」的說法，要安裝這個「腦機接口」，需要在頭頂上打一個洞，然後將「腦機接口」插入其中，使其與頭骨齊平（沒有電子突出物）。大約是頭髮粗細的1/20的電線延伸到大腦，在這裡它們可以拾取或操縱電信號。他們還開發了一種精密機器人，可以將晶片外科手術地安裝在顱骨下方，並將電線接入大腦，以免意外穿刺血管而不會損壞晶片。馬斯克聲稱這一過程僅需數小時，只留下一條小傷痕。

手術包括三個部分：打開，插入和關閉。神經外科醫生負責打開頭骨，這涉及在頭頂上創建一個切口，並去除一小塊頭骨和附近的硬腦膜。然後，機器人使用其攝像頭和傳感器將導線和晶片插入大腦，這些導線（佔人發直徑的四分之一（4至6μm））連接到位於不同位置和深度的一系列電極。在最大容量下，機器可以每分鐘插入6條線，每條線包含192個電極。

在周五的活動中馬斯克展示了豬在跑步機上行走的錄像，並表示可將Neuralink的設備可以「高精度地預測肢體的位置」。該功能對於允許使用該設備的人進行諸如控制假肢的操作至關重要。

該接口包含慣性測量傳感器，壓力和溫度傳感器，以及一個可以「全天」持續充電和感應充電的電池，以及模擬像素，該像素在將神經信號轉換為數字位之前對其進行放大和過濾。它將通過藍牙通過皮膚與距離最遠10米的智慧型手機無線配對。植入物最終將可以通過應用程式進行配置，患者可以控制按鈕並將輸出從手機重定向到計算機鍵盤或滑鼠。在今天的會議上播放的預錄視頻中，顯示了N1 / Link向一種算法提供信號。

腦機接口的更高目標之一是允許四肢癱瘓者以每分鐘40個單詞的速度打字。馬斯克希這個設備的系統將用於創建他所描述的「數字超級智能[認知]層」，從而使人類能夠與人工智慧軟體「融合」。他表示：「腦機接口可以解決失明，可以解決癱瘓，可以解決聽力，控制智能設備，僅通過與皮層接口就可以解決很多問題。」

不過這個「腦機接口」並沒有那麼神奇，這個技術早就出現了，腦機接口的研究根據作用方式不同，可以分為非侵入式和侵入式兩種。

與非侵入式腦機接口相比，侵入式腦機接口的優勢在於精準控制、必要的用戶接受度，還有對體表感覺的修復：假體（如假肢、假眼或假牙）將被高緯度腦機接口的輸出信號精確控制，同時腦機接口的輸入信號，即傳感器的信號 ，將送達到皮層感覺區。

侵入式腦機接口的接受度之所以這麼低，主要是源自對神經外科和在大腦中植入機械設備的醫學擔憂。其風險顯然不能忽略不計，但是也似乎被過度高估了。侵入式腦機接口植入電極陣列按理說沒有危險的，它們已經在許多實驗室使用了很多年。

如今至關重要的是迎接侵入式腦機接口的挑戰：更好地理解「神經元代碼」，向大腦植入微型設備，傳輸無線信號 ，在腦外給植入物充電 或者讓植入物利用身體內部的能量 。腦機接口需要適應不穩定的信號環境和配備具有更好的感覺-運動系統的假體。對於皮層內部的植入物，主要的挑戰是生物相容性、植入物隨時間的退化、植入物因機體組織受損（如血腦屏障破裂、神經退行性疾病等）而失靈。

非侵入式指的是，採集設備在頭皮以外，通常用相應的腦電電極或佩戴腦電頭套實現。舉例來說，早期一種經典的腦電控制是通過採集人腦在想像運動時的自發腦電波（比如想像運動左手或者右手），用來控制打字輸入或者機械運動。但是由於檢測的信號微弱且信息傳輸速度慢，因此準確性不高。馬斯克的是屬於精度比較高的侵入式而已。

其原理都是利用腦電波控制設備，或者通過設備傳感器捕獲聲音和畫面然後通過電極傳送給大腦，充當眼睛與耳朵，不過實現起來並不那麼容易，或者說目前的技術基本不可能把聲音和畫面傳送給大腦讓大腦識別。信號從大腦傳輸出去控制設備很容易，但是想要通過設備讓大腦理解這些信號估計還很難做到。更不要提上傳下載記憶了，我們現在甚至還搞不懂記憶是怎麼儲存的，何談上傳記憶？就小編這腦瓜來說前天的事情都可能記不起來，既然我自己都記不起來還怎麼把信號傳輸給腦機接口，最近網友們都在談以後就不用學習啦，腦機接口幫你記住所有知識，還有這個記憶上傳以後會不會是另一個自己，我看到就感覺腦瓜子嗡嗡的......

日常生活中，有大量的信息和數據需要大腦進行處理。因此，在做某一件事的時候，我們一定要集中注意力才能做好。不同的是，注意力是可以用腦電來監測和量化的。腦機接口，正是利用了腦電波和注意力的相關關係，當α波/β波或θ波/β波的比例上升時，可認為專注度上升；反之，比例下降則意味專注度下降。這就好比給大腦裝了一個遙控器，直接通過「腦力」來控制一件物品。腦電波作為腦科學基礎理論研究的重要手段，除了利用腦電分析注意力之外，對腦電信號更深入的解讀可以實現更多樣化的腦機接口。

進入本世紀以來，各種新型的腦電模式，例如我國的誘發P300腦電信號和穩態視覺誘發電位信號等被廣泛研究。2009年，清華大學醫學院的洪波教授通過視覺目標移動，實現了不依賴閃爍刺激的穩健腦機接口打字輸入，但打字速度不夠快。

2015年，清華大學高上凱和高小榕教授的研究團隊實現了基於穩態視覺誘發電位（SSVEP）的高速腦機接口，最快可以1秒左右打出一個字符。侵入式腦機接口則是一種需要穿過頭骨植入採集晶片實現的設備，這種設備顯然會給使用者帶來負擔，但是直接從皮層採集信號，可以獲得更強和更少受幹擾的腦電波。從這個角度而言，這為患者帶來更多可能性。

以腦機接口和肌電控制為代表的相關研究，承載了延伸人類肢體邊界的美好理想，也承載了眾多殘疾患者的康復希望。特別是腦機接口作為目前研究的熱門領域，各國政府也在不斷地為腦機接口及其他神經工程相關領域增加相應的財政預算。其中，美國、歐盟、日本以及中國的腦計劃都將為腦機接口提供關鍵神經生理基礎與關鍵技術方法支撐。