来源：新智元
<新智元导读>近日 ， 布朗大学神经科学实验室的机械臂实在太赞了 ， 给身体障碍者成功喂咖啡 。 在人脑中植入芯片 ， 以脑机结合的方式控制人脑 ， 已从科幻走进了现实 。
在人脑中植入芯片 ， 以脑机结合的方式控制人脑 ， 已从科幻走进了现实 。
近日 ， 布朗大学神经科学实验室展示了这样一幅画面：
一位瘫痪的、不能说话的患者 ， 安装上一个名为BrainGate的系统 。 系统包括一个植入运动皮层的微小电极阵列 ， 一个在头顶悠然自得的插头 ， 一个鞋盒大小的信号放大器 ， 以及一台装有患者神经信号解码软件的计算机 。
患者试图用机械臂拿起一瓶咖啡 ， 她手握住瓶身 ， 送至嘴边 ， 并从吸管里喝了一口 。

文章图片
图1/8



文章图片
图2/8

目前 ， 在人脑中植入芯片 ， 以脑机结合的方式控制人脑 ， 已从科幻走进了现实 。
脑机结合 ， 从科幻到现实
过去20年 ， 可植入治疗设备在全球得到了很好普及 ， 人工膝盖、人工起搏器均得到了较为普遍的应用 。


文章图片
图3/8

那些行动不便的人 ， 通过倾听和理解大脑语言 ， 机器帮助障碍者实现行动自由 。
以帕金森患者为例 ， 这个起搏器一样的装置会输出电流 ， 电流会阻断该区域的异常神经活动 ， 让患者的手停止颤抖 。


文章图片
图4/8

目前 ， 人机结合主要经历了三个阶段：
第一个阶段是通过刺激患者的身体障碍部位 ， 让障碍部位可以活动；
第二个阶段是将信号传递给机械臂 ， 让机械臂实现活动 ， 如机械臂咖啡；
第三个阶段是人与电脑的直接沟通 ， 让意念转化为行动 ， 如意念打字 。
当下 ， 人机结合的研究处于第三阶段 ， 科学家们正致力于实现人脑的直接交流 。
未来 ， 不止是电流刺激 ， 还包括光学刺激 。


文章图片
图5/8
可读取患者大脑信号的电极阵列
设备植入大脑 ， 就像在果冻上安装一幅画 ， 肉体的”脆弱“有些不堪：
——“脑洞大开”留下的伤口使患者容易受到感染；
——电极阵列不可避免地造成脑组织损伤 ， 它像一百根头发丝组成 ， 从大脑伸出来；
——每一次晃动电极都有可能撕裂连接 ， 与原来的神经元失去联系 。


文章图片
图6/8
电极阵列像一百根头发丝组成 ， 植入大脑
另外 ， 研究人员可能会花几个月时间训练特定的细胞 ， 但这些细胞最终会死亡 。
最终 ， 患者身体的防御系统会自动关闭该实验 。
随着时间的推移 ， 电极周围形成疤痕组织 ， 将它们与邻近的神经元隔离开来 ， 使它们失去作用 。
脑机结合的原理——解码算法
研究人员通过芯片收集这些人脑信号 ， 并对其进行实时的数学计算 ， 就像手机和电脑的工作原理一样 ， 我们称这个过程为：解码算法 。