腦機(jī)，最有可能的未來可能

2023-01-09 10:10

Ai芯天下

關(guān)注

前言：

腦機(jī)接口已成全球科技前沿?zé)狳c(diǎn)，在面向未來的科技創(chuàng)新發(fā)展中占有重要地位。

世界主要國家和地區(qū)都在加快腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)布局，積極開展相關(guān)技術(shù)研發(fā)。

腦機(jī)接口技術(shù)也將帶動和引發(fā)其他技術(shù)的未來發(fā)展。腦機(jī)，最有可能的未來可能，在現(xiàn)實(shí)中落地的那個基點(diǎn)，又在何方？

作者｜方文

圖片來源｜網(wǎng) 絡(luò)

腦機(jī)接口并非遙不可及

今年，隨著《阿凡達(dá)：水之道》的熱映，腦機(jī)接口的話題再次被大家談起。不同于13年前《阿凡達(dá)》剛面世，腦機(jī)接口對人類來講顯得那么遙不可及。

5G時代的到來，以及研究大腦認(rèn)知的神經(jīng)科學(xué)已經(jīng)在分子細(xì)胞、關(guān)鍵元器件、軟硬件開發(fā)、應(yīng)用系統(tǒng)、儀器儀表等多方面取得進(jìn)展和突破，腦機(jī)接口已成全球科技前沿?zé)狳c(diǎn)，在面向未來的科技創(chuàng)新發(fā)展中占有重要地位。

大腦是我們思想、情感、感知、行動和記憶的源泉，而腦機(jī)接口是指在有機(jī)生命形式的腦與具有處理或計算能力的設(shè)備之間，創(chuàng)建用于信息交換的連接通路，實(shí)現(xiàn)信息交換及控制。

按照信號采集方式不同，腦機(jī)接口主要分為植入和非植入兩種技術(shù)路線。

植入式腦機(jī)接口是有創(chuàng)方式，是指對深入到顱骨以下的組織進(jìn)行信號采集和記錄。雖然有創(chuàng)口，但植入式腦機(jī)接口記錄的信號時空分辨率高、信息量大，能夠?qū)?fù)雜任務(wù)進(jìn)行實(shí)時、精確控制。

針對感覺或運(yùn)動神經(jīng)損傷人員（如癱瘓、失語和失明患者）做基本功能替代或功能重建的神經(jīng)替代腦機(jī)接口，其技術(shù)國內(nèi)外都已經(jīng)進(jìn)入科研臨床階段。

非植入式腦機(jī)接口采用無創(chuàng)采集技術(shù)在頭皮表面或附近采集大腦響應(yīng)信號，該技術(shù)可應(yīng)用在更廣泛的生活生產(chǎn)領(lǐng)域，正逐步在康復(fù)訓(xùn)練、教育娛樂、智能生活、生產(chǎn)制造等眾多方面為人類帶來福祉。

因?yàn)榻涌诎踩珶o創(chuàng)，從而得到了廣泛的研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，但受限于在腦外采集信號的強(qiáng)度與噪聲干擾，目前可實(shí)現(xiàn)的腦機(jī)交互性能有限。

腦機(jī)接口的市場前景無限遼闊

腦機(jī)接口的前景確實(shí)不容小覷。Neuralink就是一個很好的證明，2016年創(chuàng)立，2017年取得了1．07億美元投資、2019年取得5100萬美元、2021年取得2．05億美元，不到6年，市值就超5億美元。

2019年全球腦機(jī)接口市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了12億美元，2020年腦機(jī)接口的市場規(guī)模達(dá)到14．6億美元，預(yù)計2026年將達(dá)到27億美元，年復(fù)合增長率為12．4％。

近年來世界各國紛紛啟動腦計劃，如美國的BRAINInitiative、歐盟的HumanBrainProject、日本Brain／MindsProject，以及我國的腦計劃在去年落地，預(yù)計未來幾年，中國腦計劃可能會有數(shù)百億的投入。

如果從腦機(jī)接口可影響到的應(yīng)用領(lǐng)域來看，不論是醫(yī)療、教育還是消費(fèi)，都將帶來遠(yuǎn)超于十幾億美金的巨額市場空間。

腦機(jī)接口將帶來四個核心場景

神經(jīng)交互很有可能會取代計算機(jī)視覺與IMU風(fēng)口技術(shù)，成為下一代人機(jī)交互的主流基礎(chǔ)設(shè)施。腦機(jī)的應(yīng)用場景，建立在其作為人機(jī)交互方式基建的基礎(chǔ)上，存在“修復(fù)”、“改善”、“增強(qiáng)”、“溝通”四個核心場景。

以修復(fù)場景為例，能夠?yàn)槊@啞人、重度癱瘓患者甚至植物人帶來溝通可能性之外，更多的可能性在于人體機(jī)能的修復(fù)場景，一個至少以千億容量計算的康復(fù)醫(yī)療市場。

較為常見且痛苦的視力受損，大多數(shù)是眼球器官發(fā)生損壞，而視覺相關(guān)的大腦皮層依舊活躍，腦機(jī)接口技術(shù)完全可以作為一個“溝通”橋梁，嫁接在機(jī)器／生物義眼與大腦之間，完成信號的傳遞，讓盲人重獲光明。

而對于人體運(yùn)動機(jī)能的恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)路徑與恢復(fù)實(shí)力類似。以腦機(jī)接口繞過受損的脊柱向全身神經(jīng)發(fā)出指令，獲得重新行動的能力。

在實(shí)際的身體機(jī)能之外，腦機(jī)在精神狀態(tài)層面的“改善”，同樣值得期待。在構(gòu)想中心理學(xué)中專注的“心流（Flow）”不再是無法捉摸的幻影，而是切實(shí)可捕捉的狀態(tài)。

而腦機(jī)的身份決定了，對于植入個體的心理、精神狀態(tài)可以觀測，避免部分心理疾病的發(fā)生。

與大眾更為相關(guān)的切入點(diǎn)，是關(guān)于睡眠質(zhì)量的改善。可以實(shí)現(xiàn)通過對腦電波的實(shí)時監(jiān)測及解讀，聯(lián)通香薰、音響、燈具等IOT設(shè)備并隨著使用者不同的睡眠狀態(tài)，進(jìn)行自助調(diào)動。

通過對嗅覺、視覺、聽覺等感官的調(diào)整進(jìn)行助眠干預(yù)，實(shí)現(xiàn)深度睡眠的沉浸和清晨引導(dǎo)式的喚醒。

結(jié)尾：未來的人類如何生活

一種更具象的未來社會，有了棱角。而作為社會主體的人們，將會如何生活？在腦機(jī)接口成為基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)設(shè)中，未來的生活或許有著三個關(guān)鍵詞：

第一，腦聯(lián)網(wǎng)。萬物互聯(lián)進(jìn)一步向上拓展，大腦可以與其他事物自由互聯(lián)，能夠以人機(jī)融合的新方式完成交互，甚至是獲得感覺的延展與替代。

第二，元宇宙。腦機(jī)接口無法避開的一種可能性，一種對于數(shù)字空間的暢想命題。在腦機(jī)接口的基底上，元宇宙或許能夠迎來“意識永生”的終極形態(tài)。這片可能會成為人類歸宿的陌生空間，有了具象化的能力，成為意識的新載體，完成永遠(yuǎn)在線的數(shù)字永生。

新人類。不可否認(rèn)的是，腦機(jī)接口技術(shù)的倫理問題，依舊沒有得到解決。這意味著需要從人本位來審視技術(shù)發(fā)展，來應(yīng)對注定會成倍增加的道德考量。

從技術(shù)人文主義出發(fā)，關(guān)于人類主體和身份的自我拷問，可隱私與許可的焦慮恐懼，都需要法律、道德的雙軌完善，來應(yīng)對有可能存在的社會游移。

部分資料參考：「NEXTA創(chuàng)新夜談」打造腦機(jī)接口的基礎(chǔ)設(shè)施；腦機(jī)接口映入現(xiàn)實(shí)；賢集網(wǎng)：腦機(jī)接口上熱搜，關(guān)鍵技術(shù)目前是否已落地？

原文標(biāo)題 : AI芯天下丨趨勢丨腦機(jī)，最有可能的未來可能