跳过媒介，我们能不能只用思想控制计算机？全文共5227字

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无论何时，我们使用技术都需要一个中间环节。打字需要键盘，移动光标需要鼠标，控制儿童动物玩具需要遥控器。
想象一下，假如世界上不存在这些中间步骤，只需用思想就能控制这些设备呢？这种想法现在听起来似乎很疯狂，但是在未来，技术将会使其成为现实。脑机接口（brain-computerinterfaces ， BCI’s）技术就意在切断中间步骤，具备实现这种想法的潜力。

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什么是脑机接口？
脑机接口是一种可以通过各种脑部活动实现人类与机器交流的设备，也称脑机介面（brain-machineinterface ， BMI）。顾名思义，脑机接口能够使大脑和计算机进行交互，也就是说，这是一种只用大脑（无需键盘）就能与机器交谈的设备。
由于神经活动的复杂性，实现脑机接口的方法很多，可以归为三类：
·侵入式
·半侵入式
·非侵入式
侵入式脑机接口
大多数人都不会希望把设备植入到大脑中。但是侵入式脑机接口是最精准的类型，因为侵入式是直接将设备接入到大脑皮层中，能够监测每个神经元的活动。
我们需要使身体认为这个侵入式设备是身体的一部分，但是我们不能确定身体是否会对这个异物起反应。微电极周围的疤痕就是其中一个结果，疤痕会干扰信号和精确度。而且当设备与大脑整合在一起之后，要想移除或改变这个设备也需要面临很多挑战。

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可植入到大脑皮层的微电极
植入微电极风险极大、成本巨高，短期内不可能进入主流市场，主要服务于于盲人、瘫痪者以及其他想要改善生活质量又别无他法的人。
·优点：更精确；由于信号更加精确，应用范围更广。
·缺点：价格昂贵，需要做高风险的手术，可能会留疤痕而且永久干扰。
半侵入式脑机接口
虽然这种方法并不是完全侵入的，但是仍然需要进行开颅手术。半侵入式脑机接口需要一种叫做脑皮层电流描记法（Electrocorticography ， ECoG）的监测方法，这种方法需要将电极放置在大脑裸露面上，才能监测大脑皮层的脑电活动。

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图源：NeurotechEdu

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脑皮层电流标记法的最大好处是噪音小。因为信号不需要传递太远就能到达电极，所以空间分辨率高，也就是说，可以更清楚地看到信号的来源。
很小的动作，比如眨眼睛，就能使大脑产生脑电活动。但是在研究信号的时候，我们通常不会关注这种无意识活动，这些只会干扰我们真正要寻找的东西。与非侵入式脑机接口相比，脑皮层电流标记不受噪声的影响，更容易解释。与侵入式脑机接口相似，脑皮层电流标记需要进行开颅手术，所以只用于医疗。
·优点：数据清晰，比侵入式风险小。
·缺点：成本高，仍然需要手术。
非侵入式脑机接口
如果你不能接受开颅，不要担心，还有一种选择。

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图源：Cnet
最流行的一种非侵入式脑机接口是脑电描记法。与其他非侵入式方法不同，脑电描记法专门测量电信号。从本质上讲，钠离子通道打开并放电，使神经细胞内带正电。信号从这个神经元传递到更多神经细胞，从而产生更多正电荷。
脑电描记法只能测量一串放电神经细胞的活动，不能测量单个神经细胞的活动。这是因为电极是放置在头皮上的，信号传递较远，导致空间分辨率较低。
步骤：
·收集
·放大
·解释
·输出设备遵守的指令
脑电描记法收集大脑信号的数据，放大并解释这些数据。为了收集数据，需要将电极放置在头皮上。因为这些信号传输距离较远，需要穿过组织和头皮才能到达电极，所以信号需要经过放大才能将微伏信号转变为可被数字化的信号。之后，需要对数据进行预处理，清除破坏性因素。
为了最后解释信号，数据经算法解释之后，传递到一个反馈装置。例如，特定信号信息经过解释后，实现在屏幕上移动光标，用户可以将光标移到目标位置。