憑啥狂飆？3分鐘搞懂腦機(jī)接口是咋回事！

為啥這個(gè)賽道這么火爆？

主要還是因?yàn)槟X機(jī)接口公司Neuralink創(chuàng)始人馬斯克宣布，該公司首例人類大腦植入芯片手術(shù)進(jìn)展順利，人體試驗(yàn)取得重大成果！

那到底什么是腦機(jī)接口呢？

我們從“頭”說起：

人工智能就要讓機(jī)器做到“像人的大腦一樣運(yùn)行，一樣思考”。

我們就從神經(jīng)科學(xué)中的“神經(jīng)系統(tǒng)”說起。

神經(jīng)系統(tǒng)遍布于人的全身，分為中樞神經(jīng)系統(tǒng)（腦和脊髓）和周圍神經(jīng)系統(tǒng)（其他的神經(jīng)結(jié)構(gòu)和神經(jīng)組織）。

神經(jīng)元是組成神經(jīng)系統(tǒng)最基本的細(xì)胞。

大腦一旦得到外界感受的信號(hào)，比如美食的氣味，就會(huì)立刻對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工，然后再反饋給身體相應(yīng)部分使之產(chǎn)生活動(dòng)。

我們把大腦比作一個(gè)司令部，它通過神經(jīng)元向身體其他部位發(fā)送電信號(hào)，

相當(dāng)于用打電話來傳遞信息。

“電”在人體內(nèi)是以“電信號(hào)”的形式真實(shí)存在的，比如我們聽說過的腦電圖、心電圖就是這種電信號(hào)的反映。而神經(jīng)元的放電過程，就是它們傳遞電信號(hào)的過程。

神經(jīng)元之間傳遞電信號(hào)的關(guān)鍵部位叫做突觸（Synapse），可以看作是錯(cuò)綜復(fù)雜的電話線。

神經(jīng)元的信號(hào)傳遞是在瞬間完成的。神經(jīng)元突觸之間構(gòu)成的傳遞神經(jīng)電信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)，就叫“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。

人工智能很了不起，

但在歷史上關(guān)于到底誰(shuí)是“人工智能”之父，仍有爭(zhēng)議。

1950年，英國(guó)數(shù)學(xué)家艾倫·麥席森·圖靈進(jìn)行了著名的圖靈測(cè)試，被用于判定機(jī)器是否具有智能的實(shí)驗(yàn)方法。

1956年，美國(guó)數(shù)學(xué)博士約翰·麥卡錫則在著名的達(dá)特茅斯會(huì)議上首次提出了“人工智能（Artificial Intelligence，AI）”的概念。

人工智能發(fā)展的半個(gè)多世紀(jì)，也是神經(jīng)科學(xué)突飛猛進(jìn)發(fā)展的時(shí)期。 人工智能在神經(jīng)外科上得到了很多應(yīng)用。

每年有很多病人因?yàn)轱B腦創(chuàng)傷等神經(jīng)系統(tǒng)疾病而導(dǎo)致的昏迷、殘疾，就可以通過人工智能結(jié)合腦機(jī)接口來進(jìn)行醫(yī)治。

所謂的腦機(jī)接口（Brain Computer Interface, BCI），簡(jiǎn)單來說是從大腦直接提取神經(jīng)信號(hào)，控制外部的機(jī)器設(shè)備。

我們打個(gè)比方，

神經(jīng)系統(tǒng)疾病導(dǎo)致大腦司令部無(wú)法撥通“電話”，

那我們嘗試給大腦接上新的線路，與外部機(jī)器設(shè)備相連，用外部設(shè)備代替我們自身?yè)p壞的一些功能。

具體來說，腦機(jī)接口就是指在大腦與外部環(huán)境之間，建立一種全新的、不依賴于外周神經(jīng)和肌肉的交流與控制通道，實(shí)現(xiàn)大腦與外部設(shè)備的直接交互。

腦機(jī)接口可以分為3種方式：

在神經(jīng)外科領(lǐng)域，腦機(jī)接口可以為疾病患者、殘障人士提供與外部世界通信和控制的方式，解決殘障病人不會(huì)說、不會(huì)寫、不會(huì)動(dòng)的幾個(gè)關(guān)鍵問題。

2019年，加州大學(xué)舊金山分校的研究人員通過機(jī)器學(xué)習(xí)解碼了人腦支配喉部肌肉的電信號(hào)，再通過腦機(jī)接口的形式，利用機(jī)器合成聲音，使失語(yǔ)患者能夠說出句子。

太空探索技術(shù)公司（SpaceX）以及特斯拉汽車公司（Tesla）的創(chuàng)始人馬斯克就很推崇腦機(jī)接口，為此還專門成立了一家神經(jīng)技術(shù)公司Neuralink，開發(fā)可植入的腦機(jī)接口。

Neuralink公司通過腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)可以讓猴子用意念來玩電腦游戲。

這次更是在首例人類大腦植入芯片手術(shù)中進(jìn)展順利，受試者僅憑思維就能在電腦屏幕上移動(dòng)鼠標(biāo)。

而近年來，中國(guó)的腦機(jī)接口技術(shù)也有了很大的進(jìn)步。

目前，我們已經(jīng)有科學(xué)家可以讓殘疾人能夠用意念控制機(jī)械臂拿可樂喝、讓已無(wú)法說話的漸凍癥患者朗誦詩(shī)歌。

這些病人難以把說、寫、動(dòng)的電信號(hào)有效傳遞給身體的相應(yīng)部位，腦機(jī)接口可以幫助代替執(zhí)行電信號(hào)，讓運(yùn)動(dòng)功能有所改變，提高生活質(zhì)量。

前面所說的腦機(jī)接口，是建立在相應(yīng)腦功能區(qū)域正常的情況下才能發(fā)揮作用。

如果病人因?yàn)橥鈧仍蛉笔Я艘徊糠帜X組織，即司令部壞了或沒了，那么對(duì)應(yīng)的腦機(jī)接口也就沒法發(fā)揮作用了。

因此這種腦機(jī)接口的應(yīng)用，要在腦皮層功能受損不嚴(yán)重，而外周的比如肢體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)、脊髓神經(jīng)、支配聲帶肌肉的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)等發(fā)生損傷時(shí)，幫助大腦這個(gè)司令部來傳導(dǎo)和執(zhí)行它所發(fā)出的指令。

我們這里說的可以神通廣大“重建司令部”的“神經(jīng)芯片”（Neuro-Chip），其實(shí)是目前醫(yī)學(xué)界里的一項(xiàng)開創(chuàng)性的前沿研究。

這種神經(jīng)芯片通過利用芯片上電路結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞或者神經(jīng)干細(xì)胞生長(zhǎng)成具有一定結(jié)構(gòu)和功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最終修復(fù)一部分受損的大腦皮層功能。

神經(jīng)芯片、腦機(jī)接口的應(yīng)用，

為病人帶來了曙光。

隨著人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，腦機(jī)接口已然成為近幾年的科技風(fēng)口，具備巨大的商業(yè)潛力。