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腦機接口技術：從幻想進入現(xiàn)實
2021-8-6 11:44:07????點擊：
“通過在腦后插入一根線纜，我們就能夠暢游計算機世界；只需一個意念就能操控事物或改變現(xiàn)實；不用花費大量時間記憶知識點，只需將內(nèi)容直接傳輸?shù)酱竽X中即可”。這并非是天馬行空的幻想，而是基于腦機接口技術的大膽且合理的設想。
顧名思義，“腦機接口”是活的神經(jīng)組織和人造設備之間的直接連接，在計算機和腦之間建立信息溝通通道。對腦機接口的研究可以追溯至1924年，德國醫(yī)生漢斯·貝格爾發(fā)現(xiàn)了腦電波，彼時人們注意到意識可以轉化為電子信號被讀取。以此為基礎，腦機接口技術開始起步并逐步發(fā)展。該技術可大致分為侵入式和非侵入式兩類。前者指測量電極接觸大腦，甚至插入大腦內(nèi)部，這樣獲取的信號質(zhì)量較好，但對大腦的損傷風險也相對較大；后者不接觸大腦，主要利用頭皮電極帽、超聲、核磁共振成像等技術，但對大腦信號的捕獲效果相對差些。腦機接口技術的基本原理主要分兩步：先用設備從大腦中讀取和破譯“腦信號”，獲取腦細胞對意識的反應曲線；再把這種反應曲線轉化成指令去控制機器，在真實世界中執(zhí)行人的意志。
近年來，隨著神經(jīng)信號處理、大腦植入芯片、深度學習算法等新技術和可植入大腦新材料取得重大突破，腦機接口技術快速發(fā)展，并廣泛應用于醫(yī)療健康、運動控制等領域。比如，通過思維操控安裝了腦機接口的機器人能夠去做危險的工作；再比如，在腦機接口技術的幫助下，重度運動障礙患者可以通過意念控制機械臂活動，以幫助其提高生活便利程度。鑒于腦機接口技術的巨大潛能，其已經(jīng)成為全球科技競爭的戰(zhàn)略高地。美國、歐盟、日本等國家或地區(qū)都啟動了旨在推動腦機接口技術發(fā)展的“腦計劃”，腦科學、類腦研究也被先后列入中國“十三五”和“十四五”規(guī)劃中。
但是，腦機接口技術也面臨較大挑戰(zhàn)。一方面，技術突破尚需時日。比如，怎樣從復雜的生物腦電信號中準確提取信息、如何確立大腦心智信號與實際行為之間的準確關系、如何厘清疾病修復與性能增強之間的界限、如何確保大腦信號不被網(wǎng)絡攻擊或非法劫持、如何安全簡易地在大腦皮層中植入讀取裝備等，都是未解的難題。另一方面，容易引發(fā)倫理危機。腦機接口技術在某種程度上是對人的身體尤其是最關鍵的“腦”的深度“介入”，其結果將在一定程度上導致人腦趨于機器化、機器趨向擬人化、人與機器類屬關系模糊化。往深層次說，腦機接口技術可能會在人類面前顯示出“反制”的力量，進而產(chǎn)生違背使用者“意志”的嚴重錯誤。
從長遠發(fā)展看，腦機接口作為一項新興技術具有廣闊發(fā)展前景，關鍵是破解技術難題、直面?zhèn)惱砜絾?，推動“腦機交互”走向“腦機融合”，真正打造超強人類?？梢灶A見，未來，腦機接口將朝著小型化、便攜化、可穿戴化和簡單易用化方向發(fā)展，特別是隨著納米級芯片的應用、對大腦神經(jīng)元研究的深入和植入技術的成熟，加之對腦機接口倫理問題的務實研究和有效應對，人的思維意識將被準確識別和精準執(zhí)行，腦機接口技術也將更好地服務于人類社會發(fā)展。
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