我将进化成一条狗(7)——脑机接口

脑机接口，顾名思义，是大脑和计算机之间交互的接口，接口嘛，也得是双向的，就是可以从计算机的数字信号转换成大脑的神经信号，也可以从大脑的神经信号转换成电脑的数字信号。

以USB接口为例,要让USB接口真正有用，首先得有一个口，得有一个插头，更重要的是，得有一个协议，来规定口端是什么信号，插头端是什么信号，这个协议就是我们经常说的USB2.0、3.0什么的。如果我的口是3.0的口，插头是3.0的插头，但是双方有一方不承认这个协议，那也行不通。

到脑机接口方面，跟USB接口类似，得人脑有个口。倒不是说真的得把脑袋开个洞，而是让人脑神经元的信号可以出来。我们都听过脑电波这个词，这就是大量神经元细胞发生活动时造成的，所以其实神经元之间的冲动是完全可以被侦测的电信号，这就是口了。接下来是插头，接收电信号自然而然用电极，只不过这里就真的会涉及到开不开口的问题了：接收的电极是放在大脑表层还是植入到脑袋里面呢，专业名词叫非侵入式还是侵入式？其实各有优劣，放在大脑表层（非侵入式）非常方便，可以是大型仪器，且不会对大脑造成破坏性的影响，缺点是没法精确的侦测大脑每个区域的电信号，当然放入大脑内部（侵入式）就与之相反了。

具体的技术流派在上面的思维导图里面有展示，不过我绝不会一项项解释，因为我最多就看过其中三种的资料，写出来会相当无聊。下面主要聊聊脑机接口会给我们带来什么，聊之前我们先得想想，从大脑控制我们的四个方面来举例说明：感官、语言、运动、激素、思维。

感官，根据研究，人80%的信息获取都是通过视觉，视觉是光通过眼睛投射到视网膜，视网膜将信号传递到神经系统。换句话说，如果视网膜坏损，就意味着失明。不过也许在不就的将来，我们就可以迎来电子视网膜。美国有一家叫Second Sight的公司研发了一个叫Argus的视网膜假体系统，他通过传感器（摄像头等）捕获眼前的世界，通过这个视网膜假体系统连接植入在视网膜上的60个电极，可以让部分完全失明的患者感知到事物的粗略轮廓和明暗对比。根据他们的估计，要在人眼内植入1000个以上的电极，才能够做到人眼识别和阅读。不过Argus第二代已经拿到了FDA（美国食品及药物管理局）认证，可以为失明患者做手术了。除了视觉之外，还有触觉、味觉、嗅觉等等，都已经有了一定的科研成果，甚至有公司在研发显示什么，摸起来感觉就像什么的显示屏，比如屏幕显示36D的小姐姐，我在摸屏幕时屏幕会对我们的手指进行电刺激，咳咳，你懂的。

语言，我来说个以前跟朋友提到过好多次的旧闻，我应该是去年听说的。来自科罗拉多州立大学的研究者John Williams教授等最近研发出一种可以放置在口中的接收器，将外界声音转换为能够震动的电子信号。听力障碍患者可以将舌头放在接收器下方读取震动数据，类似于盲人通过指尖阅读盲文一样。这种接收器包含了20个电极棒，每个电极棒都可以以不同的方式每秒震动30-100次，将外界声音通过脉冲转化为舌头可感知的内容。当然，用舌头学习“盲文”也是需要时间的。与人工耳蜗动则十几万的价格相比，这个接收器廉价、便携且不会对人体照成伤害，可喜的是目前这个技术已经进入了产业研发的阶段，离上市日期不会太久了。
视频地址
后来我听说的消息说，John Williams他们很早就已经发明了这个技术，只不过他说如果当时拿出来做成产品，每个聋哑人背后都要背个大电脑，以此可以看出科研和产业的区别。

运动，既然用电极刺激视网膜和舌头，当然也可以刺激肌肉，就形成了运动。瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员开发出了可以让瘫痪老鼠重新步行的“e-dura”植入设备。在实验中，将老鼠的中背部脊髓完全切断，同时在老鼠脑内的运动皮质和脊髓植入电极，读取脑内的运动意图，并且成功在脊髓复原神经信号，从而让瘫痪的老鼠恢复行走能力。当然不可能随意就在人体内植入设备，因此目前还没有瘫痪的人类使用这种方式复原的案例。不过在研究中发现，使用电刺激肌肉有一个绝妙的用途：形成肌肉记忆！肌肉记忆干啥的，我来讲一个故事，说世界顶尖的高尔夫球手泰格伍兹在一次比赛的的时候场地出现了意外裁判中途叫停，他挥杆到一半就这么停住了，当时被高尔夫球界的高手们惊为天人。因为一个顶级的高尔夫球高手，经过无数次的训练，已经形成了肌肉记忆，一杆挥下去，由于肌肉记忆在这里，就跟条件反射一样，是绝没有半路停住的可能的，但是泰格伍兹做到了。这说明肌肉记忆对于一项运动或者需要使用肌肉的手艺多么重要，他是一个顶尖高手的必备条件，至于像泰格伍兹这样的一代宗师，就是那些能超越肌肉记忆的人。既然电刺激可以形成肌肉记忆，那以后的训练的速度就会大大加快，甚至在不知不觉中就成为顶尖高手！

激素，神经系统可以通过激素调节人体动脉的紧张程度，并控制心脏收缩的强度和频率，从而控制血压。那么利用直接刺激颈动脉的实验植入物，可以降低血压。不过这个还处于研发阶段，并没有临床案例，倒是控制饱腹感和饥饿感的设备已经通过了FDA的审核，也许会成为减肥者的福音，哈哈。

思维，思维是一个比较笼统的概念，最简单的比如瘫痪患者通过想法控制机械臂给自己喂水喝，实现类似意念控制的效果。最复杂的比如将人的整个大脑信号完全上传到计算机，几乎形成一个在计算机中存在的大脑，他可以在计算机中根据人脑的思维运行但是以计算机的方式输出，就像德普主演的《超验骇客》里一样。

不过实际上我们到现在现在我们对大脑电信号的解读还非常浅薄，基本不清楚大脑里面每个神经冲动代表什么，也就是还没有完整的接口协议，所能作的工作还相当有限。不过随着数据的收集，使用大数据的办法，要实现《超验骇客》，也许还是有生之年呢。

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