腦機(jī)接口

悠揚(yáng)

打字是人們常用的技能，但這事兒有時(shí)讓人覺得麻煩。例如，為了寫出本文，我這會(huì)兒就得在鍵盤上敲擊幾千次。每當(dāng)碼字碼得十指抽筋，我總會(huì)想：要是能把腦子里的想法直接輸入到計(jì)算機(jī)里就好了。

其實(shí)，有一種黑科技能讓“打字不用手”的美夢(mèng)成真，這就是腦機(jī)接口。原理就是讓計(jì)算機(jī)通過電極來收集腦電信號(hào)或者向大腦釋放電刺激，以此實(shí)現(xiàn)腦機(jī)之間的直接交流。腦機(jī)接口有兩種，侵入式和非侵入式，就讓我們分別看看它們的神奇之處吧。

有創(chuàng)傷的侵入式腦機(jī)接口

侵入式腦機(jī)接口，就是將電極直接植入到大腦中。猶他陣列電極有1元硬幣那么大，通過上面排布的100根針狀電極與大腦直接接觸來采集腦電信號(hào)。安裝猶他陣列電極需要開顱手術(shù)，并且它的材料十分堅(jiān)硬，會(huì)對(duì)大腦造成損傷。所以，愿意參與侵入式腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)的志愿者不好找。曾經(jīng)就有個(gè)研究人員因?yàn)檎也坏街驹刚?，只好給自己開顱安裝電極，這讓他一度失去了說話的能力。

一般參與這個(gè)實(shí)驗(yàn)的志愿者都是重度癱瘓患者。美國斯坦福大學(xué)的研究人員曾招募過一名志愿者，他在十多年前因?yàn)椴簧鞯苟鴮?dǎo)致脖子以下失去知覺。研究人員為他設(shè)計(jì)了一套侵入式腦機(jī)接口設(shè)備。

設(shè)備一端連接植入他腦中的電極，另一端則連在計(jì)算機(jī)上。志愿者可以通過意念控制光標(biāo)點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)屏幕上的鍵盤，以此來實(shí)現(xiàn)打字。

看到這里，很多人可能心生怯意：為了不用手打字還要做開顱手術(shù)？別擔(dān)心，美國的一家科技公司正在研發(fā)一種微創(chuàng)植入電極的方法：通過一臺(tái)手術(shù)機(jī)器人能將細(xì)如毫發(fā)的電極植入到大腦中，整個(gè)過程能精確地避開腦部血管。手術(shù)僅用1個(gè)小時(shí)左右，術(shù)后當(dāng)天就能出院。這種手術(shù)已經(jīng)在幾只豬的身上得到成功實(shí)施，它們現(xiàn)在都活得挺好，看來確實(shí)挺安全。

無創(chuàng)傷的非侵入式腦機(jī)接口

如果你對(duì)微創(chuàng)手術(shù)還是有點(diǎn)害怕，那也不要緊。我國研究人員正在研究一種不用做手術(shù)的腦機(jī)接口，這就是非侵入式腦機(jī)接口。這種腦機(jī)連接方式不需要大腦與電極直接接觸，電極會(huì)貼在人的頭上，隔著顱骨采集腦電信號(hào)。

一開始，研發(fā)非侵入式腦機(jī)接口也是為了幫助癱瘓患者更好地和他人交流。由于不用動(dòng)手術(shù)，所以很多身體健康的人也愿意嘗試。北京舉辦過一個(gè)利用非侵入式腦機(jī)接口進(jìn)行打字的比賽，一共有2000多人次參加初賽，最后有40名選手入圍決賽。其中成績最好的一名選手試用了最先進(jìn)的腦機(jī)接口設(shè)備，最后她的測試成績?yōu)槊糠昼?91.55比特，相當(dāng)于每0.4秒打出一個(gè)字母。要知道一般人用手機(jī)打字，速度也就每分鐘600比特左右。怎么樣？想不想試試自己用意念打字？

腦機(jī)接口還有大用途

當(dāng)然，你可不要以為科學(xué)家花了這么多精力研究腦機(jī)接口，就只是為了幫你實(shí)現(xiàn)不用手打字，其實(shí)利用腦機(jī)接口還能做很多事。

美國凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的研究人員通過腦機(jī)接口技術(shù)幫助高位截癱的人恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能。癱瘓的原因通常是大腦與身體之間的神經(jīng)連接被破壞了，這使得大腦的信號(hào)無法傳遞給身體。研究人員先使用腦機(jī)接口獲取大腦中產(chǎn)生的信號(hào)，然后向患者的手臂肌肉輸入相應(yīng)的電刺激，這樣患者就能完成像喝水這樣簡單的動(dòng)作了。

腦機(jī)接口還能幫助我們提高學(xué)習(xí)能力。美國匹茲堡大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，刺激人的迷走神經(jīng)可以提高語言學(xué)習(xí)效率。他們發(fā)明了一種類似耳機(jī)的設(shè)備，使用時(shí)放在耳朵上。在學(xué)習(xí)的過程中，它會(huì)不斷釋放微弱電流來刺激人的迷走神經(jīng)。結(jié)果表明，這種設(shè)備可以讓人的語言學(xué)習(xí)效率提高近1倍。

腦機(jī)接口的未來就是實(shí)現(xiàn)大腦與萬物互聯(lián)，它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)非常廣泛。你不妨開下腦洞，想想除了上述這些事兒，腦機(jī)接口還能用來做點(diǎn)啥。