今天我們來聊一下被譽為“21世紀最顛覆性的技術之一”腦機接口這項腦洞大開的技術，它為什么這么難？

• 不得不佩服科研工作者的膽量，竟然能夠想到在人類大腦以及外部機器之間去架設一座“通信”的橋梁，有些只想通過腦機接口幫助癱瘓患者控制肢體，有些人則是通過腦機接口去讓盲人看到紅外光譜，更狠的則是馬斯克其預想通過腦機接口能夠保留大腦“意識”，實現意識永生，但是這里面的科技難度到底有多大？

一、大腦的“信號迷宮”如何解碼

人類的大腦可以說是目前宇宙中人類已知的最復雜的系統之一，其運行的機制至今無法被完全破譯，或許到目前為止，也只是站在了門口。

單就從百億神經元交織的混沌網絡中提取有效信號，同時將這些信號轉化為計算機可以理解的指令就面對著很多技術難關。

目前科學家主要是采用侵入式、半侵入式以及非侵入式這三種方式，侵入式的設備很好理解，就是把腦機芯片植入大腦，這些腦機芯片采用的是最先進的柔性電極陣列，雖然能夠有效的捕捉單個神經元的放電信號，但是我們都知道，人體的免疫系統會清除“入侵物”，導致產生免疫反應。

這就會引發膠質細胞增生去包裹植入電極，進而導致信號質量會隨著時間的推移急速下降，根據2023年《自然》期刊的研究顯示，腦機芯片植入猴腦后僅2年，有效通道數就減少至初始的30%，很顯然如何解決免疫反應也是一個巨大的挑戰。

非侵入式設備比如EEG頭環這種，雖然無創，但是就是因為這個原因，在采集受試者思考“抬手”和“握拳”信號時，會導致采集的信號重疊度高達75%，整體誤判率超過40%，很顯然這么高的誤判率如何降低也是一個艱巨的挑戰。

還有一個問題需要解決，就是人類大腦并非靜態的電路，它其實每時每刻都在重塑網絡，人類實驗在采集手部運動時，每一次的采集都會發現運動皮層的神經表征區會遷移2~3毫米，這就導致原有的解碼模型失效，不僅如此，當同一動作采集模型在不同的情境下，激發的神經元集群也不一樣，這完全可以說大腦時一部隨時自動更新加密規則的“動態密碼本”。

二、人腦并非“機器”

雖然我們希望能夠通過腦機芯片將大腦的各種信號都捕捉到，但是人腦并非是“非0即1”的信號，大腦具有驚人的自我重塑能力，即使目前的腦機芯片能夠在短期內采集一個準確率較為穩定的模型，但是隨著大腦的重塑，這個準確率會迅速下降，所以研究人員需要每周定期進行算法的校準。

研究人員還要面臨的一個問題就是大腦的個體差異，每個人的大腦都是像指紋一樣獨一無二的，根據哈佛醫學院的一項解剖統計數據顯示，不同個體大腦的中央前回溝回形態差異能夠達到20%，所以通用的腦機采集模型幾乎是不可能存在的。

更有數據表明，即使是雙胞胎，其神經元在接受相同刺激時的響應模式的關聯性也不超過65%，所以人腦不是“機器”，當我們人腦中閃過一個念頭時，或許已經考慮了萬千可能，而我們并沒有察覺，能夠記住的念頭或許是大腦計算后的“結果”！

三、“潘多拉魔盒”的風險，倫理與科技如何平衡

這在科學界是一個永遠也繞不開的話題，當技術開始觸及人類的思維、記憶、和意識的時候，這已經完全超出了傳統的工程范疇，假如我們有一天真的完全實現了大腦信號的全采集，這些采集的數據將會給數據隱私帶來“終極挑戰”！

而任何提供腦機接口（BCI）的公司將是史上最強大的隱私竊取工具，德國柏林工業大學的團隊曾經對外演示過，通過分析視覺皮層的EEG信號，竟然能夠重建受試者看到的圖像輪廓，雖然準確率才70%，但是這已經是非常可怕的了。

假如未來腦機接口的已經完全實現了全采集，但是被黑客入侵，那么你大腦存儲的各種隱私數據，甚至一些潛意識的傾向都將被一一采集并回傳到計算機，甚至未來腦機接口可以模擬人類大腦的“信號”去控制人類的行為，這好比是終極“潘多拉魔盒”被打開。

結語

雖然我們懼怕“潘多拉魔盒”打開后的結果，但是腦機接口是人類試圖用有限的技術去破解無限復雜的自然造物，是一場文明與未來的接口，它的實現將會給人類帶來更大的益處，它既是重建人類功能障礙的“生命之橋”，也是拓展認知邊界的“進化之鑰”。