红杉汇|靠“意念”就能行动，脑机接口是怎么做到的？| 红杉爱科学
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在1999年的影片《黑客帝国》中 ， 主人公尼奥通过脑后的接口与计算机相连 ， 像下载程序一样学会功夫、柔术等一系列技能 ， 这一幕构成人们对脑机接口（Brain Machine BMI）最初的印象 。 事实上 ， 现实版本的科幻片正加速到来 。 8月29日 ， 一只行动自如的小猪成功吸引了人们的眼球 ， 原因在于它们脑部通过手术 ， 在头骨都植入了一个只有硬币大小的芯片设备 。 这个新设备就像个大脑里的Fitbit ， 可以用手机里的APP控制 。 美国《细胞》杂志近日也刊登了重磅论文 ， 宣告脑机接口领域的重大突破——使瘫痪者成功恢复运动能力 ， 触觉准确率高达90% 。 脑机接口正在成为全世界脑科学的热点 ， 国际科学界和产业界近年来都对这一领域加大了投入 。 未来 ， 它有望带给人们越来越多的惊喜 。 本文 ， 我们将为你呈现人类在脑机接口领域的不懈探索 ， 以及其未来的发展方向 。 2020年 ， [红杉汇]推出全新栏目“红杉爱科学” ， 将更多地把目光投向前沿科技领域 ， 追寻现象背后的深层次答案 ， 聚焦硬科技最新突破 ， 探索关乎人类生存方式的科技进展 。 【红杉汇|靠“意念”就能行动，脑机接口是怎么做到的？| 红杉爱科学】
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马斯克的脑机接口新设备到底怎么用？直播中展示了一只头部植入设备两个月活蹦乱跳的健康小猪 。 植入芯片后 ， 它脑内的电波信号 ， 清晰可见 。 通过脑电路图 ， 可以预测到小猪关节的位置 ， 和实际的位置几乎完全吻合 ， 从而可以预测出小猪身体里的运动 。
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通过这样的方式 ， 如果实验在人体上 ， 也可以感知甚至改善大脑的活动 ， 解决听觉缺失、记忆力缺失、中风等等各类问题 。事实上 ， 人机交互 ， 脑机相连 ， 已经不再是幻想了 。 几年前 ， 来自美国俄亥俄州的瘫痪患者科切瓦·比尔就借助一项Brain Gate技术实现了脑机结合 。 他的头顶上有两个接口 。 两个阿司匹林大小的微电极阵列植入他的运动中枢 ， 96个记录电极穿透大脑皮层1.5毫米 ， 孜孜不倦地捕捉神经元之间的微弱脉电冲 。 他的左侧是一个显示神经活动的屏幕 ， 前面是一个模拟手部握拳的动画 。 实验开始后 ， 他紧紧盯着屏幕 ， 集中注意力想象握拳的样子 。 屏幕上开始出现密密麻麻的绿色波段 ， 它们经由算法解码成极其复杂的代码 ， 发送到植入在比尔手中的电极上 。 随后 ， 比尔僵硬的手指开始缓慢地收缩 ， 艰难地完成了握拳和吃土豆泥等动作 。 比尔所能做到的看似简单的动作背后 ， 是人类一个多世纪的探索 。 1
人类对大脑的探索源自上个世纪 。 19世纪末 ， 德国精神科医生汉斯·伯格观察到电鳗自体会产生电流 ， 这让他联想到人体大脑中是否也有这样微弱的电流 。 终于在1924年 ， 他在自己儿子的头皮上第一次记录了人类大脑发出的微弱活动 ， 这也是如今广为认知的脑电波（EEG） 。 脑电波的出现成为人类探索大脑活动的钥匙 。 不过直到20世纪六七十年代 ， BMI技术才开始进入实验室 。 最早的研究者致力于探索动物（白鼠、猕猴）的神经活动与肢体运动的关系 。 1969年 ， 一只猴子成了脑机接口的第一个实验对象 。 研究员将猴子大脑中的神经元与一个仪表盘相连 ， 当神经元被触发时 ， 仪表盘的指针便会转动 ， 猴子也会得到一颗香蕉丸子作为奖励 。 久而久之 ， 猴子为了吃到更多香蕉丸子 ， 学会了控制神经元的触发 。 一年后 ， 嗅觉灵敏的美国国防高级研究计划局（DARPA）随即组建团队研究脑机接口技术 。 DARPA由艾森豪威尔在1958年建立 ， 其首要任务是确保美国在突破性国防科技上的领先 。 先前 ， 美国互联网、计算机图形化界面的诞生都与它息息相关 。 不过这项理念实在是太超前了 ， 在当时无论是理念还是技术都难以获得进一步突破 。 2
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