随着人工智能的发展，脑机接口也逐渐从科幻走进现实。有人希望以此造就“超人”，更多的人则希望能够解决实际问题——让盲人复明、让瘫痪在床的患者重新走路、让阿尔兹海默症患者找回曾经的记忆……但也有人持有怀疑态度：脑机接口会不会让别人控制自己的大脑？被人工智能增强了能力的人，还能称之为“人”吗？日前，北京邮电大学教授杨义先、钮心忻完成的科普书《人工智能未来简史：基于脑机接口的超人制造愿景》，对脑机接口的过去、现在和未来进行了全面、客观而系统的梳理。本期，我们邀请两位作者撰文，简单介绍一下他们眼中的脑机接口。

如今，科学家们已经发明了多种获取脑电波的设备。已经投入应用的主要是针对健康人群的、精准性稍差一些的非植入式设备，比如大家经常在电视中见到的电极帽，或更加昂贵的磁共振成像仪等。

从幻想照进现实

总之，脑机接口的最核心思想是：包括大脑在内的神经系统，其实就是像电脑一样的信息系统，神经系统的各部分之间既接收和传递信息，又接受电信号的控制而执行相关命令，所以，脑系统才能与机系统彼此连接。

脑电波还能用来“猜心”——当你给一个小孩讲数学题时，怎么知道他是否在用心听呢？当小孩听懂了讲解时，脑电波就会明显活跃；如果他对讲解感兴趣，其脑电波会更加活跃；当他只是在应付，其脑电波就会明显减弱。甚至，心理学家利用脑电波还能知道受试者到底是在想桌子还是椅子，或者是在想1到7中的哪个数——受试者在冥想不同事物时，他的脑电波是不同的，只要能得到受试者之前相应的脑电波，便可通过简单对比而准确地猜出受试者的选择。人们在研究中也发现，对某些特殊场景中的句子，许多人会激发出几乎相同的脑电波；反之，通过检测这种脑电波是否存在，就能推断出受试者是否正在冥想某个句子。有人就通过这种方法，对多达240个预定的句子完成了准确度很高的“猜心术”。

脑机接口并不是个新名词

1902年11月，德国耶拿的一家精神病院里，一位特别胆大的医生伯格收治了一位病人，他被击中头部，并在颅骨留下一个弹孔。伤者弹口处的皮肤虽然痊愈了，却能被观察到不断跳动。伯格通过记录头皮跳动的波形，发现了一个惊天秘密：该波形会随着患者的思想而很有规律地变化。哪怕患者只是在听、看、嗅、触或做其他很微小的动作，甚至患者的情绪波动，都会影响波形。

脑电波还可用于简单的意念控制。人们发现，每个人在冥想单音节字时，所激发的脑电波几乎各不相同，而且这种脑电波比较稳定。于是，控制玩具车这类简单的意念控制就比较容易实现：当你冥想前、后、左、右四个字时，脑电波是各不相同的，而且每个字所对应的脑电波还比较稳定，那么只需要利用这四个稳定的脑电波信号，就能实现让玩具车前、后、左、右行驶。更一般地，若某种操作的命令个数只是有限的N个，那么，只需要经过简单的训练和简单的指令信号对应，任何人都可以轻松完成意念控制任务。

中观型脑机接口介于宏观型和微观型之间。与宏观型相比，中观型脑机接口将宏观的体外脑电波替换为颅腔内的“大脑地图”，即大脑中与物理位置相关的一些电信号。若干年来，科学家们经过反复探测，获得了一些电信号。比如，刺激某个位置的神经时，受试者会有幸福感；刺激另一个位置，受试者则会在某个指尖上产生触摸感等。基于这类研究，科学家们不断绘制更详细的“大脑地图”。可以想见，只要能足够精准地获得某人某时的“大脑地图”，便可在一定程度上实时了解受试者的某些感觉；同样，只要掌握好电信号的刺激位置、时机、电流强度等，便可以让受试者产生相应的感觉，或对肢体发出相应的控制命令等。

后来，科学家们进一步发现，从头皮上不同部位都可以检测到不同频率的电磁波，于是便将这些频率不同的电磁波的汇集，统称为脑电波。

如今，科学家们已经在中观型脑机接口上取得了突破性进展。比如，让盲人“看见”东西。具体来说，就是让摄像机将图像切割成20×20的400个点阵，并根据每个点阵的亮度，在皮肤的相应点阵位置上产生相应强度的震动。于是，经过适当训练后，受试者不用“眼见为实”，就能在头脑中形成明暗不同的点阵图像，从而以黑白图像的方式识别出不同的面孔，知道物体的远近，观察到物体的旋转及形状变化，了解当前的观察角度；甚至还能像常人那样，通过想象“看见”物体被遮挡的部分。

文章来源：《北京邮电大学学报》 网址: http://www.bjyddxxb.cn/zonghexinwen/2022/0728/913.html

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