語(yǔ)言的功能主要在于交流，溝通。可溝通一定要通過(guò)語(yǔ)言嗎？不少自閉癥孩子都會(huì)有語(yǔ)言障礙，這也似乎是很多家長(zhǎng)最關(guān)注的問(wèn)題。

Neuralink公司公布的腦機(jī)接口技術(shù)究竟有什么突破？

人類(lèi)的各種意識(shí)活動(dòng)主要在大腦中產(chǎn)生，而成人大腦的神經(jīng)系統(tǒng)主要由1000億個(gè)神經(jīng)元組成。

人類(lèi)接收和發(fā)出的各種信息都是在神經(jīng)元上用電信號(hào)進(jìn)行傳遞，這意味著，我們?nèi)绻軌蛴涗洝⒎治龃竽X神經(jīng)元上的電信號(hào)，就有讀懂他人意識(shí)的可能。

腦機(jī)接口技術(shù)，就是實(shí)現(xiàn)大腦和機(jī)器直接溝通的一種技術(shù)，人們只要想一想，機(jī)器就能直接檢測(cè)和傳遞出大腦的想法，與其他機(jī)械設(shè)備連接，讓人們可以通過(guò)意念直接操控外部設(shè)備。也就是說(shuō)，這個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)后，人類(lèi)可以不用說(shuō)話，只要通過(guò)意念，就可以隨心所欲地來(lái)控制外物，以意馭物。

這種技術(shù)，國(guó)內(nèi)外很多科研團(tuán)隊(duì)都在進(jìn)行研究，Neuralink公司公布的腦機(jī)接口技術(shù)主要是在智能硬件設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了重大突破。

1、大腦信號(hào)的記錄者——極細(xì)極軟的電極線

實(shí)現(xiàn)腦機(jī)相接的關(guān)鍵就在于大腦信號(hào)的捕捉，Neuralink公司研制出了一種具有生物相容性且極細(xì)柔性電極線。

這種電極線是一種侵入式腦機(jī)接口，需要埋入大腦皮層。因此，它能夠精確、細(xì)致地采集和記錄神經(jīng)元的電信號(hào)，甚至也可以直接刺激神經(jīng)元，向大腦傳送信息。

這種電極線是一種柔性電極，十分靈活，可以隨著大腦浮動(dòng)，不會(huì)有割傷大腦的風(fēng)險(xiǎn)。

它的線寬范圍僅在5到50μm（微米）之間，比以往使用的侵入性電極線要細(xì)很多，因此能夠有效降低大腦損傷的概率。

每根電極線上帶有8到128個(gè)電極觸點(diǎn)（如下圖），能夠捕捉大量的腦電信號(hào)。

應(yīng)用不同的電極線，其電極觸點(diǎn)也會(huì)有不同的形狀，但所有電極線尾部都有（16 × 50）平方微米的環(huán)，方便穿針。

2、電極線的植入——“縫紉機(jī)”機(jī)器人

以往侵入式腦機(jī)接口不可避免地要通過(guò)手術(shù)植入，因而存在大腦感染的危險(xiǎn)，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)很大。

而Neuralink公司開(kāi)發(fā)的電機(jī)線更細(xì)更柔，給手術(shù)植入造成了更大的困難。所以Neuralink公司還專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了用于植入此種電極線的配套電極線機(jī)器人。機(jī)器人的植入針組與縫紉機(jī)相似，有一枚直徑24μm（微米）針頭（A），可以穿透腦膜和腦組織，用于輸送和植入電極線；還有一枚直徑50μm（微米），尖端處彎曲的夾鉗（B），負(fù)責(zé)電極線輸送中探針的支撐，確保其沿針道植入電極線。

該機(jī)器人采用激光植入的方法，每分鐘可以植入6根電極線，最重要的是在植入過(guò)程中，它可以自行避開(kāi)腦部血管，避免引發(fā)大腦炎癥反應(yīng)。

電極線植入過(guò)程

3、大腦信號(hào)的中轉(zhuǎn)站——芯片

大腦中的電信號(hào)十分微小，只有毫伏級(jí)，而且數(shù)量很多，需要有專(zhuān)門(mén)的處理器來(lái)過(guò)濾“噪音”。同時(shí)保留和放大需要的電信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換，也就是將捕捉到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以被其他電子設(shè)備識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。

傳統(tǒng)具備處理數(shù)百通道能力的處理器，體積大小和臺(tái)式電腦類(lèi)似，不能隨身攜帶，而Neuralink公司成功開(kāi)發(fā)出了能同時(shí)處理數(shù)千通道的芯片，但它的體積比手指還小。

它是由核心處理芯片（A）、連接大腦的導(dǎo)線（B）、鈦金屬外殼以及用于數(shù)據(jù)傳輸和充電的USB插口等四部分組成。

 但該芯片目前還不支持無(wú)線傳輸， Neuralink公司選擇用 Type-C接口對(duì)芯片輸出的信號(hào)做有線傳輸。

該芯片將和一個(gè)置于耳后且具有電池的設(shè)備相連，該設(shè)備可以用藍(lán)牙等無(wú)線通信方式與其他電子設(shè)備相連，將實(shí)時(shí)處理的信號(hào)傳輸給手機(jī)、電腦等電子設(shè)備。

4、2020年將進(jìn)行人體試驗(yàn)？

如果能夠得到FDA（美國(guó)食品藥品管理局）的批準(zhǔn)，Neuralink 公司表示將在 2020 年進(jìn)行首次的人體試驗(yàn)。

這款腦機(jī)接口系統(tǒng)可以用來(lái)幫助漸凍人，癱瘓人士重新獲得運(yùn)動(dòng)能力，并可以重新獲得對(duì)肢體的感覺(jué)，同時(shí)該系統(tǒng)還可以用于診療癲癇、抑郁癥等一系列神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

但公司負(fù)責(zé)人也表示：“這種設(shè)計(jì)路徑對(duì)于解決特定神經(jīng)系統(tǒng)疾病的必要性還有待探討，然而對(duì)于最終破解大腦神經(jīng)機(jī)制卻是必要的?！?/p>

寫(xiě)在后面：

據(jù)“大米和小米”了解，在此之前，瑞典已經(jīng)有4000余人在身體里安裝了芯片。目前腦機(jī)接口系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)腦部信號(hào)的輸出與翻譯，還可以向大腦施加特定的電刺激，讓漸凍人、癱瘓人士等獲得“虛假”的身體感覺(jué)。

在認(rèn)知科學(xué)，神經(jīng)工程，智能硬件等多領(lǐng)域的突破后，腦機(jī)接口系統(tǒng)讓似乎讓很多不可能都有了實(shí)現(xiàn)的可能。

但大腦神經(jīng)機(jī)制十分復(fù)雜，目前人類(lèi)破解的部分還很有限。對(duì)于腦機(jī)接口系統(tǒng)，除了目前讓漸凍人和癱瘓人士受益，此技術(shù)在未來(lái)是否能運(yùn)用在其他有語(yǔ)言障礙的人士身上？如部分自閉癥人士、聽(tīng)障人士等，中山三院鄒小兵教授表示近期還解決不了實(shí)際問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

1.清華大學(xué)官網(wǎng)：醫(yī)學(xué)院高小榕團(tuán)隊(duì)研發(fā)腦機(jī)接口系統(tǒng)：以意念與世界對(duì)話:

https://www.tsinghua.edu.cn/publish/newthu/8912/2017/20171031091213669162647/20171031091213669162647_.html

2.馬斯克一作！Neuralink腦機(jī)接口細(xì)節(jié)公布，特殊材料防大腦損傷，專(zhuān)用芯片助技術(shù)落地：

http://www.sohu.com/a/327679676_610300

3.中美腦機(jī)接口技術(shù)，誰(shuí)能領(lǐng)跑下一個(gè)二十年，從馬斯克發(fā)布會(huì)看起:

http://www.sohu.com/a/327904515_136866

4.用腦袋說(shuō)話：科學(xué)家把腦電波轉(zhuǎn)換為文字:

https://www.guokr.com/article/473/