“意念控制”不再科幻:脑机接口走进生活

脑机接口技术,从电影《阿凡达》中的类似场景引入,讲述如今脑机接口技术在生活中的应用实例,如“00后”周键用意念控制仿生手演奏等。还会阐述脑机接口技术的发展历程、分类情况,同时指出该技术在迎来爆发式发展时面临的多种风险,包括技术、伦理等多方面的风险。

看过电影《阿凡达》的人,肯定对这样一个情节记忆犹新:在潘多拉星球上,下身瘫痪的前海军战士杰克·萨利躺在密封舱内,借助头上佩戴的复杂设备,依靠意念操控人造的混血阿凡达。这种在当时看来只存在于科幻电影中的场景,如今,随着脑机接口(Brain - Computer Interface,BCI)技术的发展,正逐渐走进我们的日常生活。

据了解,脑机接口是一种能够把人类的意识和大脑活动与计算机等设备相连接的技术,它能够实现人机之间的信息交换与控制。汉鼎智库报告表明,在脑机接口的应用领域中,医疗健康占据着最大的市场份额,同时也是最主要并且最接近商业化的领域。

最近,有一位“00后”名叫周键的年轻人,他用“意念”控制智能仿生手,使5个手指独立活动,并且演奏了一段《大鱼》的钢琴伴奏曲,相关视频在网络上广泛传播。

“意念控制”不再科幻:脑机接口走进生活

周键在12岁时因意外失去了右手。在他看来,传统的假肢不仅价格昂贵,而且操作方式单一,使用起来非常不方便,就像一个“累赘”。然而,当他戴上智能仿生手之后,他感觉就像是“手随心动”。这种智能仿生手不需要额外的按键控制,操作起来就像控制自己的手一样自然。他出门的时候,经常会有人投来好奇的目光,很多小孩子看到他的手都会夸赞很帅。因为他喜欢打篮球,所以还在接受腔上纹了美国职业篮球运动员勒布朗·詹姆斯的头像。

在智慧病房里,患者只要佩戴脑机AI头环,就能够移动控制光标,再配合眨眼信号,实现点击操作。无论是开灯、关灯,调节空调温度,开关电视,还是控制病床的升降,这些原本需要他人帮忙才能完成的日常操作,现在都可以通过“意念”来达成。

有报道称,可穿戴式脑电采集分析系统、通用脑机接口智能康复机器人等多款产品正在加速研发与应用。这些产品主要面向脑卒中(也就是我们俗称的“中风”)、脊髓损伤、老年痴呆等多种疾病的康复治疗应用,脑机接口技术将会惠及更多的特殊人群。

与传统的辅助用具相比,脑机接口技术让特殊群体仿佛“重获新生”。在智能机器人、生物医学和神经康复等领域,脑机接口技术有着重要的研究意义和巨大的应用潜力。

脑机接口技术的发展是一个漫长的过程。

“意念控制”不再科幻:脑机接口走进生活

早在1924年,德国的汉斯·伯杰在一名颅骨有缺陷的病人头皮上记录到了电流计镜面的微小振动,这是人类历史上首次记录到人脑的电活动。到了1973年,美国科学家雅克·维达尔首次提出了“脑机接口”这个概念,其含义是一个可以把脑信号转化为计算机控制信号的系统。

2024年1月,全球首例人类大脑设备植入手术成功完成。主刀医生、复旦大学附属华山医院院长毛颖教授公开表示:“可以用震撼两个字来形容,患者改善十分明显!”

经过数十年的发展,脑机接口技术目前已经进入到应用实验阶段。在中国,脑机接口也是众多公司重点研究的前沿领域。

根据《2025年中国脑机接口行业市场前景预测研究报告》,脑机接口可以分为侵入式、半侵入式和非侵入式三大类别。由于受到脑机接口技术本身以及伦理、安全等因素的限制,具有操作简单、成本低廉、风险小等优点的非侵入式脑机接口成为了研究的重点,其在脑机接口市场规模中所占比例达到86%。

同时,随着技术的发展,介入式脑机接口出现了。这种方式通过微创介入,在血管上穿刺一个小口,利用类似心脏支架的微创手术来实现脑机连接。它比侵入式脑机接口的创伤更小,并且信号质量比非侵入式脑机接口更高。

根据最新的研究,脑机接口不仅仅能够实现动作控制,还有望把大脑信号转换为语音。想象一下,在未来,我们或许仅仅需要动一下念头,就能够控制家中的智能设备,从而享受更加便捷、智能的生活体验。

“意念控制”即将成为现实,脑“控”万物的时代就要来临了。这对于生物医药产业来说,就像是找到了又一块能够提升人类幸福感与价值感的拼图,也为未来产业的发展指明了一个重要的新方向。

然而,脑机接口技术在迎来“爆发式”发展的同时,也面临着多重风险。

“意念控制”不再科幻:脑机接口走进生活

实际上,全植入式脑机接口设备一方面存在手术失败以及感染的风险,这些风险包括排异、电极包裹缺陷等;另一方面,设备系统在近期和远期的稳定性都需要考虑,因为这直接关系到患者在较长一段时间内是否会出现不良反应。

国内医疗器械注册分析资深人士王菁也曾提到:“从脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)设备的临床试验角度来看,其存在一些主要风险,这些风险涵盖技术稳定性、生物相容性、设备安全性,以及伦理、法规等多个层面。”

科技是发展的强大动力,但也可能成为风险的源头。

在数据隐私方面,如果发生未经授权的访问,患者的大脑信号数据就可能面临泄露的风险;而在法律合规方面,如果不遵守相关的法规、监管标准等,就会导致BCI临床试验被中断,产品被拒绝上市。

在社会伦理方面,潜在的滥用、社会接受度不足等情况都会引发公众对项目推进的反对。

中国社科院科学技术和社会研究中心主任、研究员段伟文表示,脑机接口的激进发展需要直面七大伦理难题。一是神经技术与人的深度融合带来的对精神与物质、人类与技术的边界划分问题;二是对神经数据的普遍与深度采集以及人们由此产生的对精神隐私与自主权难以保障的担忧;三是神经技术对人的心智和思想特征进行推断与干预的伦理界限问题;四是神经技术对主体性特别是人的尊严和人格完整的冲击不容忽视,必须划定相应的科技伦理底线;五是神经技术带来的认知增强的可能性及其限度,以及由此衍生出的神经技术的可及性问题、个人心智特征改变的自决权及其限度问题;六是如何通过提升公众神经伦理素养,应对掌握神经技术的个人和非传统实体对神经技术的滥用;七是神经技术产品和服务如何通过可操作的伦理设计推进负责任的神经技术研究与创新。

伦理与科技紧密相连,在利用科技为人类服务的过程中,相关研究人员应该对使用过程中可能造成的身心伤害与权利侵犯采取严格的伦理审查措施,将对人类造成的消极影响降到最低。只有对脑机接口技术带来的伦理挑战进行前瞻性的研究判断,明确其伦理界限,才能够让科技更好地增进人类的福祉。

本文总结了脑机接口技术从科幻走向现实的过程,介绍了其在医疗健康等领域的应用和发展潜力,如帮助特殊人群康复等。同时阐述了脑机接口技术的发展历程,包括其起源、发展阶段和不同类型。然而,该技术在快速发展的同时面临着技术、伦理等多方面的风险,如手术风险、数据隐私风险等,强调要重视伦理审查,以确保科技造福人类。

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