前沿早聚焦｜马斯克脑机接口公司最新反馈！第一位超能力者即将诞生？
第二十六期：脑机接口
深圳卫视科创最前沿
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“随着病情的恶化，我可能会失去沟通能力。但这项技术给了我希望，未来我仍然有办法与亲人轻松联系。这将是一场变革。”一位名叫马克的64岁渐冻症（ALS）患者，通过一项结合了脑机接口和生成式AI的聊天技术，实现与正常人的高效沟通。
帮助马克的，是美国脑机接口公司Synchron。7月11日，该公司宣布将OpenAI的生成式AI集成到其BCI平台，提供生成式聊天功能，可以接收文本、音频和图像输入，并为使用者生成发信息时可用的提示，能够帮助使用者更高效、自然地与外界互动。
马克于2023年8月植入Synchron的BCI，并在过去两个月里测试了新的AI聊天功能，AI可提供不同的信息回复方式，他只需点击一两个按钮，即可完成大部分回复。
至此，Synchron的脑机接口技术又向前迈进了重要一步。
军事理论家张召忠曾说过：直接往脑子里输入知识，你还需要上什么大学？屏幕前的你支持该观点吗？为了深入了解是否能完成此目标，节目请到了三位嘉宾唠一唠：中国科学院深圳先进技术研究院正高级工程师——李骁健，中国科学院心理研究所研究员——杜忆，浙江中医药大学附属第一医院、浙江省中医院骨科主治医师——杨万雷。
读心术不再是梦：
脑机接口如何理解我们的所思所想
关于大脑神经的工作原理，我们了解得还不够多。要实现科幻电影里的那种脑机接口，我们真的需要在脑子里插满电线吗？
中国科学院深圳先进技术研究院正高级工程师——李骁健：
是的，因为涉及到一个脑区和多个脑区的问题，也是取决于我们需要获得多大的信息范围。
大脑的功能是分布性的，这意味着不同的大脑区域负责不同的功能。如果你想获取视觉信息，就需要在视觉皮层植入电极来捕捉信号。但如果你只需要特定类型的信息，比如运动信息，那就简单多了。在这种情况下，你只需要在运动皮层的特定区域放置电极，这样就可以在一个较小的区域内收集到所需的信号。
（图：李骁健）
那么目前人类对大脑信号的研究进展怎么样了呢？
中国科学院心理研究所研究员——杜忆：
现在的科技发展速度非常快，一些最新的研究已经能够从大脑信号中解析出人们心中所想的句子
。然而，这些实验目前还只能处理小规模的、有限的数据集
，还无法实现对人们即时思维中任何一句话的实时解码。解码过程中的一个难点在于，我们对于大脑是如何处理语言的，包括其神经回路和解码算法，还不够了解。
目前，有观点认为大脑对语言的理解是分散进行的，意味着大脑中大部分区域可能都在参与处理像“苹果”这样的语义概念。与此同时，还有一种新的想法，即大脑中可能存在一些特定的神经元
，它们能够对特定的概念，比如“苹果”，做出一种非常特定和稀疏的反应。最近发表的一篇文章发现，大脑的前额叶中确实有特定的神经元对特定的语义概念做出反应。这引出了两种思路：一种是单个神经元就能解码语义信息，另一种是整个大脑通过其多维度特征
——如感觉、运动和情绪特征——共同参与编码和解码语义概念的过程。
（图：杜忆）
脑机接口打造你的新机械手臂！
未来残疾人或成"X-man"
除了针对神经性疾病的治疗，脑机接口技术在医疗领域的应用已经呈现出多元化的趋势。脑机接口在医疗领域还有哪些可能存在的应用场景？
浙江中医药大学附属第一医院、浙江省中医院骨科主治医师——杨万雷：
我是一名骨科医生，我觉得有两个方面。
第一个方面是创伤方面
。
当患者不幸在工作中遭遇意外，导致手臂或腿部受伤严重到需要截肢，他们的生活将面临巨大挑战。虽然现代医疗技术可以为他们配备假肢，但这些假肢的功能通常有限
。如果应用脑机接口技术，情况就大不一样了。脑机接口能够让人通过大脑信号控制金属手臂，就像使用自己的手臂一样。这意味着，通过大脑的指令，他们可以操作假肢进行各种动作，极大地恢复日常生活的功能
，对他们的生活质量带来巨大的提升。对于瘫痪患者，如果能够利用脑机接口技术，通过植入的芯片或接口控制他们的肢体，他们有可能重新获得自理生活的能力
。目前的脑机接口技术主要致力于从大脑中提取信息，并将其转化为可以控制外部设备的信号。未来，我们甚至可以想象，这些信号也许能被转换回神经生物信号，直接控制肌肉，实现肢体活动
目前，脑机接口技术已经能够将大脑信号引导出来，并传递给机械手臂。对于因外伤失去手臂的患者，前沿早聚焦｜马斯克脑机接口公司最新反馈！第一位超能力者即将诞生？如果能够安装一个可以由脑机接口控制的机械手臂
，这将是一个很好的应用场景。同样，对于那些因疾病导致偏瘫的患者，使用脑机接口技术也有可能帮助他们控制肢体，实现更好的康复效果。
（图：杨万雷）
所以，脑机接口对精神疾病治疗有特别的优势吗？
这也是一个非常有前景且前沿的方向。
比如说现在的上海瑞金医院，他们已经在基于脑机接口的前提下去做神经调控来治疗难治性的抑郁症。
这样的一些抑郁症患者是无法通过服药或者是心理干预来进行治疗的。
通过在患者大脑内植入电极，医生们能够刺激特定的神经通路，利用先进的脑机接口算法来识别患者的情绪状态
。这种方法可以在探测到患者出现抑郁情绪时，及时进行神经电刺激干预，从而形成一个闭环治疗系统
然而，这个治疗方案的最大挑战在于如何选择正确的刺激靶点
。由于我们对抑郁症的神经机制还没有完全理解，因此很难确定应该刺激哪个精确的点或神经回路。目前，临床研究正在尝试不同的刺激方案组合。
未来，我们希望能够找到大脑中控制抑郁症的“开关”，通过精确的脑刺激干预来改善情绪，帮助患者获得快乐和平静
。这将是脑机接口技术一个非常了不起的应用前景。
AI在脑机接口中的神奇作用：
快速解码，解锁神经语言
人工智能能否助力脑机接口技术的进步呢？
人工智能在分析我们收集的原始数据并迅速建立一个有用的模型方面，起到了极大的辅助作用
。特别是目前，我对生成式算法特别感兴趣。在脑机接口研究中存在一个挑战：我们不能长时间地要求植入脑机接口的患者或志愿者持续进行任务，以供我们收集大脑数据。毕竟，我们不能对他们施加过多的要求。因此，在有限的时间内获取大量的神经数据是有难度的
目前，我最关注的是生成式人工智能
。在我们实际应用脑机接口时，需要在患者或志愿者能够提供的时间范围内，尽可能多地收集有效的大脑数据，以便我们能够快速完成数据的解码工作。
这就意味着我们需要在很短的时间内，有效地利用生成式AI来处理和分析数据，以便更好地理解大脑的信号。
距离科幻中往大脑中传输知识或者投射视觉，我们还远吗？
目前，这项技术还相当具有挑战性
，并且我们正在尝试一些方法。例如，我们使用一种称为经颅磁刺激或电刺激的技术
，直接作用于视觉皮层。这种刺激可能在你并没有真正看到任何东西的情况下，让你感觉到好像看到了数字或者简单的图形。
不过，这方面的研究还处于非常初级的阶段。
如今，我国的“AI 医疗”已进入发展快车道，伴随AI技术应用深入，整个就医体验变得智能高效。但是面对这种新技术，人们不禁担忧它的可靠性和安全性。未来，AI真的有可能取代人类医生吗？AI能够解决患者的痛点吗？
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网友热评
@天天989
发明一个可以下载知识到脑子里的东西
@rusni
画饼小达人。
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编审|陈桦峰主编|映映责编|曾沛
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