2025年6月,马斯克在Neuralink的发布会上展示了一项引人瞩目的技术突破。在此次活动中,7名受试者通过植入脑机接口设备,仅依靠思维便实现了打字、游戏操作以及机械臂操控等复杂任务。这一具有划时代意义的成就,是脑机接口研究领域长期坚持深入研究和不懈努力的结果。
早期探索
1924年,贝格尔实现了对脑电波的捕捉。这一时期,科学共识认为大脑运作主要涉及生物化学过程。但贝格尔的研究揭示,α波与β波的存在显示了大脑电活动与精神状态之间的关联。这一突破性发现指出,人类的思想或许能够通过特定仪器进行记录。在计算机与AI技术尚未问世之前,先驱者们便已开始推测思想活动或许与电现象存在某种联系。但当时,大脑电信号的测量方法并未获得科学界的广泛认可。
动物实验突破
经过数十年的不懈探索,科学家在动物实验模型上成功解析了脑电波。在历史上,他们首次实现了将大脑产生的信号直接转换为机器指令,尽管这一过程相对缓慢,但这一成就无疑证明了人类的意志无需依赖肌肉和神经,便能直接转化为机器可识别的指令。这一重要进展为脑机接口技术的未来进步打下了坚实的理论基石。
早期应用成果
1988年,P300拼写器技术崭新亮相,为瘫痪患者提供了通过脑电波选择字母的交流方式,从而实现了基本的沟通。该技术的核心在于在自然神经系统之外,构建了新的信息传输途径。然而,当时这一技术尚处于单点突破的初期阶段,迫切需要进一步的系统化研究以及更广泛的应用推广。
21世纪爆发
21世纪初,脑机接口技术经历了迅猛的进步,并逐渐为人类提供了实际的应用场景。经过数月的系统化训练,部分个体已能通过思维操控电脑光标,成为首位采用侵入式脑机接口技术操作机械臂的人。尽管如此,在BrainGate等临床项目取得显著成果之后,脑机接口技术遭遇了发展的暂时停滞。
技术瓶颈问题
电极稳定性欠佳、信号传输遭遇阻碍、手术操作的难度较大等因素限制了脑机接口的普及。尽管Neuralink的电极线拥有3072个电极位置,并且借助R1手术机器人的高精度操作,能够精确地将电极植入大脑皮层,同时展现出良好的解码能力和较为理想的穿戴形态,但信号分辨率的限制性问题依然存在。
不同方式特点
非侵入式脑机接口的使用面临瓶颈,这主要归因于颅骨对脑电波的衰减以及外界干扰的影响,导致信号强度极低。为了克服这一难题,研发高效的解码技术变得至关重要。这一技术的应用潜力在脑电游戏等商业领域得到了体现。与此同时,半侵入式脑机接口作为一种折中方案,避免了脑组织的侵入,而是通过血管将电极导入。此方法不仅能够减少伤害,还能确保信号的高品质。不过,脑机接口的侵入式技术需要解决电极在人体内长时间稳定运行的挑战;此外,目前算法在高级意图解读上仍存在一定局限。