脑机接口到底怎么"接"?对普通人来说有哪些应用?
来源：倍可亲(backchina.com)日前，有报道称，马斯克脑机接口公司透露，其脑机接口首试者的植入式芯片出现问题，一些接线脱落，工作人员已进行了修复。尽管目前这一问题并未直接威胁到受试者人身安全，但脑机接口的安全性问题再次引发关注。
脑机接口，相信许多人对于它的了解，是从科幻电影开始的：一根数据线，将我们的大脑和机器连接，凭借意念实现“随心而动”。究竟什么是脑机接口，如何做到的？安全吗？它将给我们生活带来哪些改变？人机共生会是必然吗？
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什么是脑机接口
在了解脑机接口前，先来简单了解下我们大脑的工作流程。
人类大脑中约有1000亿个神经元细胞，这些神经元细胞通过突触连接在一起，组成了复杂的神经网络。你听到的、看到的、感受到的，你做什么、说什么，都是通过神经元细胞“放电”来完成的，相邻的神经突触把这些加密的神经电信号传递给下一个神经元细胞，最终实现看、说、听、思考等目的。正是神经网络中有这种穿梭往复的电信号，我们才能进行复杂的思维活动。
△资料图
而脑机接口，就是让大脑神经信号和外部设备之间，直接进行信息交互的一种技术，省略了无数的神经元传导。可以简单理解为：这是一种让大脑与外部设备直接“对话”的一种技术。一名脑机接口领域研究人员解释称，脑机接口一方面是读，一方面是写，“写相对于读还难一些。”
“读”的目的是完成解码和控制。
“通过特制的电极，脑机接口可以读到大脑中的神经信号，如果用图呈现，就是许多不停震荡的线，就是我们日常看到的脑电图。”该研究人员介绍道，接下来就需要研究大脑究竟想让你干什么。在正常的人脑中，我们的脸、手、腿等身体各处的肌肉和骨骼等能认识这种信号，作出相应反应，而脑机接口，捕捉到这种信号后会进行分析处理，翻译成机器能明白的指令，从而实现脑-机连接，这就是解码。
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接下来就是机器帮助实现控制。翻译好的信号被送到各种设备，比如机械手臂、轮椅等，这些设备会随人的心意而动。
而所谓“写”，就是把外部信息“写”入大脑，对其进行刺激。“像对中风、癫痫、帕金森等神经性疾病的治疗，都是通过写入来完成的。”
“读和写很好地体现了脑机接口的交互性。”该研究人员如是说。
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脑-机如何连接？
脑机接口，大脑和机器连接方式是关键。
“目前，脑机接口主要有三大技术路径：非侵入式、侵入式和半侵入式。”这名脑机接口领域研究人员表示，三大路径，各有利弊，最大区别在于信噪比（接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号的强度的比值）和安全性之间的取舍。
非侵入式，很好理解，就是无创的，在头皮上就可以做，优点很明显：无感染，几乎没风险。“但它只能监测到神经信号的整体活动，信号差、不精准。”该研究人员解释说，非侵入式隔着头皮、头发、角质层等，都会对信号有很大干扰。“另外，隔着头发采集脑电一般情况下还要涂导电膏，来增强信号，但导电膏几小时就干了，信号又会变差。”
“侵入式需将电极植入大脑皮层，直达神经元细胞群体之中，数据量巨大，读取的脑电波精准，信号好。”这名研究人员表示，由于传递出来的信号量巨大，在马斯克公司这次试验之前，只能靠有线完成，这根线从颅内一直迁到外面，长期在非无菌环境下，就很容易发生感染。“马斯克公司这次的植入式脑机接口人体试验，已用到了无线，无疑是很大的技术进步。”
“长期来看，电极还会因排异反应而慢慢失效——人体的自我保护机制会想办法，把这个外来物给挤出去，渐渐地，类似疤痕组织的东西会把电极包裹起来，信号会越来越差直至失效，而且无法取出。”
被“失效”电极覆盖的神经元对应的功能，还能用脑机接口实现吗？
“对于此问题，马斯克公布的处理方案是针对剩下的信号优化了算法，这种处理方法重新实现了预定功能，但这不一定是长久之计。”
既安全信号又好的方法存在吗？
“这就是半侵入式要解决的痛点。”为了方便理解，这名脑机接口领域研究人员把大脑结构和鸡蛋结构做了类比：头骨就是鸡蛋壳，鸡蛋壳和鸡蛋清之间的那层薄膜就是脑硬膜，而大脑在脑硬膜下面，“半侵入式，就是把电极放在了脑硬膜外，不会引起排异反应，可以避开头骨的屏蔽，直接获取到比非侵入式更清晰的神经信号。”
另一方面，相较于侵入式，由于技术原因，半侵入式所需信号量少，因此可以通过无线将信号传递出来，大大降低了感染风险。据悉，清华大学团队自主研发的设备选择的就是这条技术路径。
三种技术路线，各有利弊，互为补充。目前，我们国家三种发展路径都在积极推进。“之前，我们脑机接口领域在国际上处于追赶阶段，但经过二十多年发展，近些年在某些领域我们已经追上，甚至赶超了。”该研究人员如是说。
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生活中哪些领域已被“接”入？
尽管脑机接口目前没有像智能手机、智能家居一样实现普及，但在一些特殊领域已被“接”入。
