前瞻网|你的记忆还属于你吗?，大脑连接计算机最近

文章图片
最近，马斯克可谓风头正盛:特斯拉股价一年之内暴涨十倍，市值超4000亿美元，个人身价也达到1000亿美元，成第四位全球千亿美元富豪。
美国当地时间8月28日，马斯克发布了旗下公司&ldquo神经连接&rdquo(Neuralink)的最新研究成果:脑机接口。发布会不仅展示了新设备，还用猪进行了植入展示。实验人员通过读取到的猪的脑电波信号，成功预测了猪的运动情况。
意识读取是科幻小说中常有的阶段。通过植入被读取者脑中的设备，可以读取其意识，窃取各种信息，甚至潜移默化地影响被读取者的行为。
植入?读取?这不正是马斯克此次发布会的关键词吗?
据此，有人就开始担忧自己的意识会不会被他人窃取。要回答这一问题，我们需要先了解脑机接口。
脑机接口，人脑机器化的开始?
脑机接口(Brain-machineinterfaces,BMI) ，即建立大脑与外部设备的直接连接通路。这一技术的发展始于1925年脑电波(EEG)的发现。
人的大脑是由数以万计的神经元组成的，神经元由两部分组成:细胞体和神经纤维。大脑的灰质是由神经元的细胞体构成的，白质是由神经元的神经纤维构成的。脑电波就是这些神经元之间的活动产生的电信号，这些神经元之间的连接有的是兴奋的，有的是抑制的思维活动就是反应这些神经元之间的联系，大脑中的神经元会接收来自其他神经元的信号，当这些信号的能量积累量超过一定的阐值时，就会产生脑电波。
对脑机接口的研究已经进行了40余年。上世纪70年代，加州大学洛杉矶分校研究人员就成功制造出第一台脑机接口设备，并可以通过脑电波控制屏幕上的光标。值得注意的是，这种控制是测试人员自己发出的，并没有被他人操控。
脑机接口的实现需要四步:信息采集&mdash&mdash信息解码&mdash&mdash信息再编码&mdash&mdash反馈。
第一步中采集的信息是由大脑发出的。信息的种类包括神经信号和脑电波。
采集的途径一般也分为侵入(InvasiveBCI)、半侵入(PartiallyinvasiveBCI)和非侵入(Non-invasiveBCI)三种。
侵入式主要是向大脑皮层插入电极(如下图所示) ，以此直接获取神经信号，这种方式所获取的信号质量高，采集的效果更好。但是，它却伴随着脑部损伤和信号衰退的风险。因此，人体脑机接口尚未付诸行动，科学家多用猴子、小白鼠等对象进行研究。

文章图片
非侵入方式则隔着头皮读取脑电波等信息，这种途径一般借助外部设备，不会对受测试者产生任何创伤。具体可以参考医院在检查脑电波时给患者头部佩戴的设备。其弊端在于信号递减和外部干扰严重，精确度不够。
半侵入则接入头皮和大脑皮层之间，会将电极插入大脑，但是到达的深度不及侵入式，其风险和优势均介于前两者之间。
但是，非侵入式是脑机接口领域的主流方向。早期由于技术的限制，研究人员大多是通过非侵入式的脑电波实现脑机互接。侵入式后来虽然也有所发展，但是却伴随着较大的手术风险，马斯克此次发布的新设备则很好的解决了这一问题:通过机器人向大脑中植入柔性材料，手术风险和大脑损伤风险都大大降低。
第二步，信息分析，对收集到的信息进行降噪、去干扰等处理。
第三步，将分析好的信息编码成目标信号。
最后一步是反馈，也就是将从环境中获得的反馈信息重新传回大脑。
2014年巴西世界杯上，一名瘫痪人士通过脑机接口使用外骨骼成功踢动了足球。这一过程中，脑机接口在第一步中收集了关于踢动足球的大脑信号，第二步则将这种信号解码并去除外界干扰，随后在第三步中将再信号编码成机械腿的运动信号。在最后一步中，踢球时与足球的触觉反馈给大脑。