近日，布朗大學神經科學實驗室的機械臂實在太讚了，給身體障礙者成功餵咖啡。在人腦中植入芯片，以腦機結合的方式控制人腦，已從科幻走進了現實。在人腦中植入芯片，以腦機結合的方式控制人腦，已從科幻走進了現實。

近日，布朗大學神經科學實驗室展示了這樣一幅畫面：

一位癱瘓的、不能說話的患者，安裝上一個名為BrainGate的系統。系統包括一個植入運動皮層的微小電極陣列，一個在頭頂悠然自得的插頭，一個鞋盒大小的信號放大器，以及一台裝有患者神經信號解碼軟件的計算機。

患者試圖用機械臂拿起一瓶咖啡，她手握住瓶身，送至嘴邊，並從吸管裡喝了一口。

目前，在人腦中植入芯片，以腦機結合的方式控制人腦，已從科幻走進了現實。

腦機結合，從科幻到現實

過去20年，可植入治療設備在全球得到了很好普及，人工膝蓋、人工起搏器均得到了較為普遍的應用。

那些行動不便的人，通過傾聽和理解大腦語言，機器幫助障礙者實現行動自由。

以帕金森患者為例，這個起搏器一樣的裝置會輸出電流，電流會阻斷該區域的異常神經活動，讓患者的手停止顫抖。

目前，人機結合主要經歷了三個階段：

第一個階段是通過刺激患者的身體障礙部位，讓障礙部位可以活動；

第二個階段是將信號傳遞給機械臂，讓機械臂實現活動，如機械臂咖啡；

第三個階段是人與電腦的直接溝通，讓意念轉化為行動，如意念打字。

當下，人機結合的研究處於第三階段，科學家們正致力於實現人腦的直接交流。

未來，不止是電流刺激，還包括光學刺激。

可讀取患者大腦信號的電極陣列

設備植入大腦，就像在果凍上安裝一幅畫，肉體的”脆弱“有些不堪：

——“腦洞大開”留下的傷口使患者容易受到感染；

——電極陣列不可避免地造成腦組織損傷，它像一百根頭髮絲組成，從大腦伸出來；

——每一次晃動電極都有可能撕裂連接，與原來的神經元失去聯繫。

電極陣列像一百根頭髮絲組成，植入大腦

另外，研究人員可能會花幾個月時間訓練特定的細胞，但這些細胞最終會死亡。

最終，患者身體的防禦系統會自動關閉該實驗。

隨著時間的推移，電極周圍形成疤痕組織，將它們與鄰近的神經元隔離開來，使它們失去作用。

腦機結合的原理——解碼算法

研究人員通過芯片收集這些人腦信號，並對其進行實時的數學計算，就像手機和電腦的工作原理一樣，我們稱這個過程為：解碼算法。

解碼算法可以在定制的矽芯片上運行，因為它能耗極低，這不僅有助於延長植入裝置的電池壽命，同時意味著不用擔心電池過熱的問題，芯片可以讀取並使用這些信號，繼續傳遞信號。

腦機接口的原理就是，在某種程度上讓腦信號與計算機信號互動，當一個神經元想和另一個神經元溝通時，會發出一種叫做動作電位的微弱電子脈衝。

研究人員必須搞懂的一個神經科學問題就是，不同的信號是在人腦的什麼部位被編碼的，以及如何被編碼的。

以人工視網膜為例，它能幫助失明的人重建光明，可能是目前最成功的神經假體。

人工視網膜植入患者眼中，就像鏡頭一樣採光，將光信息轉化成電刺激信號，重建視力。

腦機接口的作用，是讀取一個人的神經活動，並用它來驅動機器。

讓大腦神經活動轉化為實際動作，這項技術能切實改善身體障礙者的生活。

人腦與機器結合，誰將掌握主導權？

大腦’掌控一切’的滿足感還將存在嗎？

如果，患者通過腦機接口控制的是機器，那麼，當人腦與機器結合之後，誰將掌握主導權？

失去對身體的控制，將是一個人所能遭遇的最殘酷的經歷之一。

這種殘酷不僅是身體的，而且是心理的。、

大腦的存在是為了感知世界、做出預測、控制世界。大腦中存在一套電化學獎勵系統，帶給身體很大的’滿足感’。

也就是說，當身體失去了這種感知，整個人的滿足感也消失了。

在腦機接口對神經信號的轉換和翻譯中，有些信息可能會丟失。目前，研究人員尚未有任何有效方式介入’意識’和機器之間的對話。

科學家們很難聽到這些對話，他們看到的是杯子被拿起了，患者成功喝到了咖啡，實驗圓滿成功。

1999年，著名科幻電影《黑客帝國》描繪了’腦後插管’的虛擬世界：Matrix。

如今，這些電影畫面已經變成了生活場景。

技術給人類帶來了很大福音，也恐怕會製造一些問題。

如果出現了問題，誰將承擔責任呢？

關於人機結合的更多細節，還有待進一步的探索。