銳評 | 腦機(jī)接口與元宇宙，不是好CP

在2023搜狐科技峰會上，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院正高級工程師、微靈醫(yī)療創(chuàng)始人李驍健談到了他對元宇宙的看法。

李驍健認(rèn)為現(xiàn)在看到的元宇宙大家還是戴著VR眼鏡，感覺很不自然，他覺得腦機(jī)接口應(yīng)該是元宇宙的終極形式，這種情況下大家不再需要感官，直接腦腦相連，實(shí)現(xiàn)真正的元宇宙。

對于李驍健的觀點(diǎn)，筆者表示認(rèn)同。本期的銳評，我們就來談一談腦機(jī)接口與元宇宙。

01、什么是腦機(jī)接口？

所謂腦機(jī)接口，它的英文名有兩個(gè)，一個(gè)是Brain-Machine Interface，簡稱BMI，另一個(gè)是Brain Computer Interface，簡稱BCI。它是一種在腦與外部設(shè)備之間建立直接的通信渠道。其信號來自中樞神經(jīng)系統(tǒng)，傳播中不依賴于外周的神經(jīng)與肌肉系統(tǒng)。常用于輔助、增強(qiáng)、修復(fù)人體的感覺–運(yùn)動功能或提升人機(jī)交互能力。

從腦機(jī)接口的定義看，它主要適用于醫(yī)療領(lǐng)域，治療那些腦神經(jīng)受損等疾病，它的實(shí)現(xiàn)有以下三種形式：
首先是侵入式腦機(jī)接口，它是指在大腦中植入電極或芯片。人的大腦中有上千億個(gè)神經(jīng)元，通過植入電極，可以精準(zhǔn)地監(jiān)測到單個(gè)神經(jīng)元的放電活動。但這種方式會對大腦造成一定的損傷，電極的植入不但會損傷大腦神經(jīng)元，也會有感染的風(fēng)險(xiǎn)。在大腦中植入電極后，周圍的膠質(zhì)細(xì)胞會逐漸將電極包裹起來，電極監(jiān)測到的神經(jīng)元活動會越來越少。幾年甚至幾個(gè)月后，電極就完全監(jiān)測不到神經(jīng)元活動，如果需要再次使用，就得重新植入電極，再次經(jīng)歷風(fēng)險(xiǎn)。

侵入式腦機(jī)接口的優(yōu)點(diǎn)是信號采集與交互的精準(zhǔn)度更高，缺點(diǎn)是風(fēng)險(xiǎn)太高，對技術(shù)要求高，一旦失敗，對實(shí)驗(yàn)體的損傷是致命的，會涉及到倫理道德問題。代表公司是Neuralink、NeuroXess。

最新消息顯示，腦機(jī)接口公司Neuralink宣布它已獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的批準(zhǔn)，可開展人體臨床研究。Neuralink公司在一條推文中表示，獲得FDA的批準(zhǔn)代表了重要的第一步，未來這項(xiàng)技術(shù)將能夠惠及更多患者。即便如此，侵入式腦機(jī)接口的后續(xù)發(fā)展仍然會備受關(guān)注，很大一部分原因在于Neuralink公司的金主是馬斯克，后者時(shí)不時(shí)給其帶去流量。

接下來是非侵入式腦機(jī)接口，它是指頭戴式的腦電帽，它主要是使用腦電帽上的電極從頭皮上采集腦電信號。這種方式可以在頭皮上監(jiān)測到群體神經(jīng)元的放電活動。

侵入式腦機(jī)接口的缺點(diǎn)是不夠精準(zhǔn)，每次使用時(shí)都需要先洗干凈頭發(fā)，再往腦電帽的電極中注入導(dǎo)電膠，操作起來十分麻煩，優(yōu)點(diǎn)不會損傷大腦。代表公司NeuroScan、BrainCo。

最后是介入式腦機(jī)接口，它是通過微創(chuàng)介入方式，將血管穿刺小口，通過類似心臟支架介入的微創(chuàng)手術(shù)實(shí)現(xiàn)腦機(jī)連接。這種方式的創(chuàng)傷較侵入式腦機(jī)接口更小，信號質(zhì)量較非侵入式腦機(jī)接口更高。

介入式腦機(jī)接口它的優(yōu)缺點(diǎn)當(dāng)然是介于侵入式腦機(jī)接口與非侵入式腦機(jī)接口之間。搞這類型的公司暫時(shí)沒有，不過有做過實(shí)驗(yàn)。2023年5月4日，由南開大學(xué)段峰教授團(tuán)隊(duì)牽頭的全球首例非人靈長類動物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京獲得成功，該試驗(yàn)在猴腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)了介入式腦機(jī)接口腦控機(jī)械臂。

02、腦機(jī)接口與元宇宙

VR號稱是元宇宙的入口，可是VR的實(shí)力使得它這入口名不副實(shí)，VR頭顯的用戶體驗(yàn)太差了，拋開脆弱的生態(tài)內(nèi)容不談，單純在硬件方面，笨重的外觀、發(fā)熱的設(shè)備、延遲的動作、粗糙的畫面，讓VR在元宇宙的用戶體驗(yàn)大打折扣，毫無沉浸感可言。

沒有腦機(jī)接口的加入，依靠VR的話，從技術(shù)上來講，要實(shí)現(xiàn)《頭號玩家》中的元宇宙，還需要很長時(shí)間：較為粗獷、簡陋的元宇宙世界，10年內(nèi)基本可以實(shí)現(xiàn)；更為生動、細(xì)致的元宇宙世界，需要30年時(shí)間打磨；而人們所描繪暢想的那個(gè)技術(shù)完備、體驗(yàn)酷炫的元宇宙，沒有50年不可能實(shí)現(xiàn)。

而有了腦機(jī)接口，元宇宙的實(shí)現(xiàn)形式理論上就要簡單很多。CIC灼識咨詢咨詢總監(jiān)張辰愷在接受媒體采訪時(shí)認(rèn)為，腦機(jī)接口是元宇宙的核心技術(shù)和重要接入方式之一。他表示，腦機(jī)技術(shù)可以通過連接人腦和機(jī)器在元宇宙中實(shí)現(xiàn)信息的輸入和輸出。未來元宇宙中腦機(jī)接口可能會替代目前依托人臉建模、語音識別的表情生產(chǎn)，通過腦活動傳遞情感元素。

同時(shí)，腦機(jī)接口未來可能通過影響大腦，為人類提供視、聽、觸等多方面的體驗(yàn)，讓用戶能真正做到身臨其境，最終實(shí)現(xiàn)客觀現(xiàn)實(shí)世界與算法數(shù)字構(gòu)成的虛擬世界的自由切換。

《元宇宙通證》作者、易寶支付聯(lián)合創(chuàng)始人余晨稱，從理論上講，當(dāng)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展到一定程度后，人們不需要再佩戴AR或VR等體外成像設(shè)備，而是在腦部植入一顆芯片，通過模擬神經(jīng)信號就可以接入虛擬世界，獲得全方位觀感的沉浸式體驗(yàn)。從人機(jī)交互的歷史發(fā)展來看，腦機(jī)接口是元宇宙的終極人機(jī)交互界面，它將體驗(yàn)技術(shù)提升到了一個(gè)新的水平。

零壹研究院院長于百程指出，要實(shí)現(xiàn)元宇宙，很重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)就是識別人的感知，和元宇宙的世界形成交互。目前感知是通過VR/AR設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，但只能提供視覺、聽覺和部分觸覺信息，嗅覺、味覺等卻無法提供。腦機(jī)接口則跳過了物理硬件載體，直接通過人腦信號的輸出，實(shí)現(xiàn)各種感知交互。因此，未來腦機(jī)接口技術(shù)的成熟，對于元宇宙的實(shí)現(xiàn)將起到關(guān)鍵性推動作用。

由此可見，腦機(jī)接口比VR更適合成為元宇宙的入口，或者腦機(jī)接口才是進(jìn)入元宇宙的正確答案，可是腦機(jī)接口的元宇宙之路，并不平坦。

03、困難重重的腦機(jī)接口

別看腦機(jī)接口對實(shí)現(xiàn)元宇宙很重要，可是自身卻困難重重，具體有以下幾個(gè)：

1、人體傷害：對于侵入式腦機(jī)接口而言，短期傷害主要是外科手術(shù)帶來的問題，如創(chuàng)傷、出血、感染和麻醉反應(yīng)等；長期傷害可能包括身體對植入物的排異反應(yīng)等，手術(shù)還有可能影響腦功能，最終造成情感、個(gè)性等方面的改變。

對于非侵入式腦機(jī)接口而言，由于難以獲得穩(wěn)定的腦電信號和對腦電信號的分辨率不高，因誤讀造成對人體間接傷害的可能性也在增大。同時(shí)，由于人的思維復(fù)雜性，人在控制系統(tǒng)時(shí)可能會受到突感的影響，這讓腦機(jī)接口系統(tǒng)準(zhǔn)確識別腦電信號的難度大增，對人潛在的傷害也增大。

此外，人在使用電極之后可能會有皮膚感染、過敏的風(fēng)險(xiǎn)，而長期使用“電極帽”帶來的無線電輻射對人的傷害也不能忽視。

2、技術(shù)難題：腦機(jī)接口是一個(gè)交互過程，不僅要讀懂腦信號，還要能進(jìn)行干預(yù)和治療。專家分析，“讀”和“寫”背后涉及的神經(jīng)解碼和編碼機(jī)制仍然是一個(gè)“黑箱”，科學(xué)家對這個(gè)問題的了解還處在非常初級的階段，積累很少。

3、隱私問題：腦機(jī)接口技術(shù)對隱私的侵犯主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，收集個(gè)人的基本信息。第二，分析人的思維信息。腦機(jī)接口通過對腦電波信號的解讀，可能知道人思考的整個(gè)過程并且推斷出思考的結(jié)果。第三，獲取人的生活方式、行為習(xí)慣和行蹤信息。

例如，一個(gè)人植入了腦芯片，那么其他人就有可能了解到他的行蹤，甚至還可能監(jiān)聽和監(jiān)視他的日常生活，了解到其生活方式和行為習(xí)慣等，這些隱私的侵犯會給人們的隱私保護(hù)帶來特殊挑戰(zhàn)。

倫理問題：在劉慈欣的科幻小說《三體》中，面壁者希恩斯研發(fā)了一種“思想鋼印機(jī)器”，對使用者神經(jīng)元某一部分進(jìn)行控制，減少其大腦思維決策的過程，使其對某個(gè)輸入“不假思索”地作出判斷，從而植入“人類必勝”的堅(jiān)定信念。因此如果沒有倫理體系的支撐，腦機(jī)接口的使用范圍便可能會從“思維透明”轉(zhuǎn)向“思想鋼印”，造成可怕的后果，比如利用腦機(jī)接口，對特定的人進(jìn)行“洗腦”等，誘導(dǎo)其犯罪等。

04、寫在最后

毫無疑問，元宇宙的理想實(shí)現(xiàn)形式是腦機(jī)接口，而腦機(jī)接口的發(fā)展困難重重，換言之元宇宙要想從夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的話，還有很長的路要走，至于何時(shí)走完，沒人能夠給出答案。（文/多弗朗明哥）

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