來源：器械之家
繼小鼠插USB、現場遛豬後，埃隆馬斯克再次把腦機接口技術用在了猴子身上。2021年4月9日，馬斯克創辦的腦機接口公司Neuralink放出一個新影片，展示了一隻9歲的猴子用意念玩電子桌球遊戲看，它就是Pager，一隻9歲的恆河猴，最近它剛剛get了新技能——用意念玩桌球遊戲。
馬斯克的Neuralink公司成立於2016年，其致力於腦機接口技術的研究。2019年9月，馬斯克創立的Neuralink研發出「腦機神經織網」設備N1，將3000多個電極附著在柔韌絲狀物上，或將實現大腦意念控制電腦，在此之後，腦機接口的研究推向了公眾視野，並成為當下熱點。
在次年8月，馬斯克再度公布Neuralink最新研究成果，並實現了給豬植入腦機接口的實驗：利用一款硬幣大小的植入設備Link V0.9，以及手術機器人V2，將這個「硬幣」設備植入到大腦皮層部分，完成植入後，機器獲得了大腦內部的電極信號，傳輸到手機、電腦等設備上，實時完成腦-機之間的數據傳輸。
在最新發布的影片中，Neuralink演示了如何使用自主研發的傳感器硬體和大腦植入物，來記錄一隻9歲的猴子在屏幕上玩電子遊戲的活動基線。
腦機接口在生命領域的應用
腦機接口是在人腦與計算機或其他電子設備之間建立直接的交流和控制的通道。近年來,隨著神經科學、信息科學、材料科學等領域的快速發展,衍生出了一種新型的高科技技術——腦機接口(BCI)。通過BCI技術能夠在生物大腦與外部機械設備之間建立起一條直接的信息交流通道,從而實現了腦與外部環境的直接交互。
根據腦機接口中的大腦與外部設備的信息傳遞方向的不同,可以將腦機接口的研究劃分為兩個方向:1.「腦-機」方向，即通過電極採集生物體大腦中的神經信號,並對神經信號採取擴充，簡約、降維等一系列操作,從而結合生物本身的運動行為數據對神經信號進行分析,解碼生物的運動意圖,最後將解碼的結果轉換成對外部機械設備的控制指令,完成控制功能。2.「機-腦」方向，即反向的信息傳遞過程,即指通過生物體的外周神經系統,將外部設備的數據信號轉換成不同方式的刺激手段直接作用於大腦皮層,誘發腦功能區細胞的神經元發放,從而使生物體產生特定的感受或者誘發其特定的行為。
腦機接口實現人機互動得經過幾個步驟——信息獲取、解讀、傳輸、處理及反饋。要想實現這個過程，目前的設備有侵入式和非侵入式兩種（按照在生物體大腦採集信息具體位置區分）。人的大腦從內到外依次是頭皮、頭骨、腦硬膜、蛛網膜和大腦皮層。非侵入式模式僅作用於頭皮；侵入式則完全植入大腦皮層。
BCI作為一種新型的人機互動技術，在生命健康領域的很多場景中都具有重要的應用前景。BCI 應用的最初定位是醫療康復，通過 BCI 系統為癱瘓或者行動不便的病人提供一個新的交流、控制方式。病人不但可以通過 BCI 系統在計算機上進行打字，或者控制輪椅行動，而且還能控制假肢幫助移動位置和抓取物品。
在未來腦機接口系統的目標應該是整合各種生物信號（尤其是大腦的活動信號），將人、機器、環境連接起來。我們將來可能會看到腦機接口在醫療健康、貿易、娛樂、教育等各種專業領域的廣泛應用，實現人、機、環境全面的交互共融。例如，使用腦機接口系統進行對生物體本身狀態的一個系統監測，判斷是否進行運動行為和意識思考。
腦機接口在國內生命健康領域的應用
從2021年年初開始，國內已經有四家與腦機接口相關的公司拿到了融資，其中兩家的融資金額達到1億人民幣。紅杉、經緯中國這些頭部VC也紛紛入場。去年年底阿里巴巴也宣布正嘗試將腦機接口技術與淘寶結合，希望實現用「意念」購物的想法。
就目前的發展情況來看，當下在這個賽道前行的中國公司，其產品大多數還處在實驗階段。醫療領域作為腦機接口最先落地的產業方向，已經實現臨床應用產品，功能集中在針對神經疾病的病情診斷、系統監測和輔助治療等方面。
1. 2021年3月拿到1億元融資的博睿康，其主力產品之一就包括利用腦機接口對癲癇病患者進行診斷和治療。對應研發了一套腦閉環反饋刺激系統，該系統通過手術植入患者大腦後，系統可以監測癲癇發作前的信號特徵，進而觸發電刺激，達到抑制癲癇發作的效果。
2.NeuraMatrix 由清華大學孵化，成立於 2019 年 11 月。與國內的 BrainCo、腦陸科技等非侵入式腦機接口產品不同，NeuraMatrix 採用的是侵入式技術。其業務涵蓋腦機接口晶片、系統化設備、軟硬一體化平台，以及針對醫療、科研等行業的專用解決方案。比如癲癇，醫生通過監測患者的腦電信號進行發病預測，也可以通過電刺激進行診療，NeuraMatrix所選取的 「讀取+輸入」雙向腦電信號交互技術正可以滿足需求。此外該公司還與首都醫科大學三博腦科醫院、清華長庚醫院、北京天壇醫院達成神經疾病治療輔助設備方案的初步合作意向。隨著設備的鋪開和數據的積累，NeuraMatrix 還可以探索更多的人機互動場景，拓展腦機接口數據的價值空間。
3. 臻泰智能依託西安交通大學技術優勢，主要產品為腦控下肢康復機器人，可針對傳統中風康復訓練設備治療效果不佳的問題，將腦機接口、虛擬實境、機器人控制等技術相結合，激活患者神經主動運動意念，進行主被動協同康復訓練。依託於「腦-機接口」技術，則能通過不斷強化神經中樞刺激反饋進行神經康復，再配合機器人的輔助刺激，能將神經重塑，大大提高康復效果。現階段，臻泰智能主要面向漸凍症、腦卒中、脊髓損傷等神經功能障礙患者。
4.腦陸科技產業鏈底層出髮結合神經科學研究，重新建立和定義了腦機交互的產品應用研發流程，研發了相關電極材料、傳感電路、信號轉換與計算電路、信號算法、識別模型，以及構建了超大規模腦電生物信號數據集。產品主要監測人體精神狀態如睡眠狀況、作業人員精神狀態監測、精神健康篩查，此外還有記憶增強產品，與宣武醫院、清華、浙大合作，處於臨床實驗階段，預計將申請創新類醫療器械證，應用於阿爾茲海默症、認知障礙病人、與需要記憶功能改善的青少年群體。
在腦機接口技術這個領域裡，雖然有了資本的加入，但是腦機接口在目前來看依舊處於一個非常早期的階段，融資主要目的也是加大研發力度而已，其相關的產品和技術還需要長期打磨，距離真正大規模的商業變現來說一切還言之尚早。
腦機接口的未來展望
人類對腦機接口技術的研究已經超過40年了，20世紀90年代中期以來，在很多實驗中獲得的該方面的知識明顯增長。在多年來實驗的實踐基礎上，應用於人體的早期植入設備被設計及製造出來，用於恢復損傷的聽覺、視覺和肢體運動能力。研究的主要核心是大腦皮層可塑性，它與腦機接口相適應，可以像自然肢體那樣控制植入的假肢。在當前的技術與知識背景之下，腦機接口研究的先驅者們令人信服地嘗試製造出增強人體功能的腦機接口，而不僅僅只是恢復人體的功能。
未來應該增強BCI 系統的自適應性，提高系統的準確率、穩定性、實用性，部分BCI系統希望能夠改進並投入到實際應用中，例如打字機和機械輔助進食；此外還應增強系統通用性，不同的個體擁有不同的頭皮腦電信號，針對差異性作出優化；包括應用領域的擴寬，比如應用於駕駛車輛和一些特殊操作等
