大腦是人類最重要、最復(fù)雜的器官，它的工作原理，到現(xiàn)在依然是未解之謎。由1000億個神經(jīng)細胞組成的人類大腦，約等于銀河系中恒星的總量;腦血管的總長度達到16公里。連接神經(jīng)細胞的突觸數(shù)量超過100萬億，數(shù)據(jù)存儲容量達到1000 TB，是大英百科全書的5倍。

　　走進科幻 探尋人腦的未知

　　人類對大腦的探索從未停止，在劉慈欣的科幻小說《三體》中，人類就開發(fā)出了“思想鋼印”。

　　其原理是通過修改人類大腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的源代碼，介入思維做出判斷的機制，從而對其產(chǎn)生決定性的影響。讓內(nèi)心彷徨、面對強大敵人的士兵們，永遠堅持“必勝”的信念，哪怕技術(shù)實力、戰(zhàn)斗力量判若云泥，也一樣堅信不移。這種堅信如同鋼印一樣，刻印在士兵的腦海中，這些人稱為“鋼印族”。“鋼印族”不知恐懼，無所畏懼，擁有超越常人的戰(zhàn)斗力。

　　當(dāng)然，“思想鋼印”只存在于科學(xué)幻想中，最多只能算是人類對大腦二次開發(fā)的種種可能之一。然而，今年馬斯克(Elon Musk)的腦機接口公司Neuralink公布的一段視頻資料，卻是實實在在讓我們從現(xiàn)實角度，見證了未來人腦開發(fā)的方向。

　　立足現(xiàn)實 腦機接口日趨成熟

　　Neuralink在視頻中展示了他們在大腦控制研究上的最新突破：通過植入腦機接口技術(shù)，一只猴子能夠在沒有游戲操縱桿的情況下，僅用大腦意念來玩Pong(一款模擬兩個人玩兵乓球的電子游戲)。

　　就此，馬斯克還在推特上發(fā)言：猴子真的可以用腦芯片以心靈感應(yīng)的方式玩電子游戲!

　　視頻中，Neuralink演示了他們?nèi)绾问褂米灾餮邪l(fā)的傳感器硬件和大腦植入來記錄一只9歲的獼猴(名為Pager)在屏幕上玩游戲的活動基線。

　　整個實驗分為兩個階段：

　　第一階段，讓“猴哥” 用手柄來玩簡單的基線游戲，同時通過神經(jīng)植入物，從“猴哥”大腦所釋放的腦電波信號中傳輸數(shù)據(jù)，讓AI算法學(xué)習(xí)腦電波和手部動作之間的映射。

　　第二階段，移除手柄，讓深度學(xué)習(xí)后的AI算法，藉由腦電波預(yù)測“猴哥”的動作，再通過接口硬件與嵌入它大腦的神經(jīng)線與游戲交互，完成操作游戲的動作。

　　實驗證明，“猴哥” 不僅用“心靈感應(yīng)”游玩了游戲，使用的動作甚至比預(yù)想的還要復(fù)雜和流暢。

　　這種侵入性的腦機接口，需要在大腦中植入微小的電極，利用電流讓計算機和腦細胞產(chǎn)生「互動」�？梢杂脕碇委煶砂a、強迫癥和抑郁癥，甚至是大腦損傷、漸凍癥，哪怕是嚴重的四肢癱瘓，借助外骨骼系統(tǒng)，也可以達到正常生活標準�；蛟S，在不久的將來，《黑客帝國》、《攻殼機動隊》的場景就會走進我們的日常生活。

　　但是，也有神經(jīng)學(xué)專家認為，侵入性的植入方案“太冒險”，更適用于特別嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)受損患者。大部分人還是應(yīng)該采用非入侵性的、以腦電圖為基礎(chǔ)的解決方案。

　　非侵入性腦機接口開啟 植物人促醒新紀元

　　非侵入性的腦機接口，是人工智能的一個重要分支，目前在中國各大高校都有相關(guān)科研小組在不斷推進研究，但真正能面向用戶，實際應(yīng)用的依然鳳毛麟角。

　　上海藍十字腦科醫(yī)院腦復(fù)蘇中心主任潘仁龍談道：我們在電視、電影中經(jīng)常會看到，醫(yī)生要求家屬與“植物人”說話，為“植物人”擦拭身體，這其實就是一個增加互動和刺激的過程。

　　那么，我們現(xiàn)在將腦機接口引入臨床，就能倍數(shù)級地放大這種互動，與“沉睡中”的“植物人”進行“對話”，同時借助各種醫(yī)療手段，通過“交互-評估-刺激-調(diào)整”的循環(huán)方案，不斷加強對患者腦部神經(jīng)的刺激，促使他蘇醒。從這個角度來說，腦機接口是目前臨床應(yīng)用上最有價值的部分。

　　畢竟，一直以來醫(yī)學(xué)上主要是根據(jù)能否完成醫(yī)生下達的一系列指令，來對“植物人”進行判定，相對簡單，缺乏更科學(xué)、直觀的數(shù)據(jù)表述。

　　實際上，在臨床研究中我們發(fā)現(xiàn)，雖然部分患者不能完成指令，但是結(jié)合腦機接口、格拉斯哥(GCS)兩個評分體系進行綜合評估，他們依然存在微弱意識，甚至有部分患者的大腦存在接近于正常人的意識活動。這部分人藉由腦機接口的幫助，蘇醒的幾率就會很大。

　　作為華東理工大學(xué)腦機接口臨床應(yīng)用基地，上海藍十字腦科醫(yī)院腦復(fù)蘇中心在潘仁龍教授的主持下，借助腦機接口技術(shù)，已先后成功開展了10例脊髓電刺激電極植入手術(shù)，其中3例封閉氣管，5例意識清醒，2例昏迷病人恢復(fù)到淺意識狀態(tài)(目前康復(fù)中)，翻開了植物人促醒的新篇章。