可以控制人大脑的机器

脑控机技术

打开电视，驾驶汽车，用意念控制机器人经常出现在科幻电影中，但实际上，在未来的20年里，用我们的大脑控制一台机器将是一件非常常见的事情。

这就需要“脑机接口”技术，这是目前比较前沿的研究方向。2017年，美国科技狂人埃隆·马斯克(elon musk)成立了一家神经连接公司。这家科技公司致力于将人脑与电脑连接起来，让我们可以随时随地与任何带有电脑芯片的设备进行交流。2018年，DARPA还计划开发下一代脑机接口技术，目的是提高军事人员的能力。因为脑机接口技术可以让军人通过大脑控制无人机等设备，还可以增强军人的记忆力。

与神经机器的互动

脑机接口(Brain-computer interface，BCI)是一种可以从脑神经细胞读取电信号，并将计算机信息传输到大脑的设备。脑机接口的任务包括两个任务:记录和刺激。

脑机接口记录大脑的电信号，将电信号传输给计算机，计算机对电信号进行解码并执行相应的指令。比如大脑发出指令打开空音，产生相应的电信号。脑机接口记录下这个电信号，并发送给计算机。计算机对电信号进行分析，转换成计算机可以识别的指令，然后说出空音。

目前脑机接口主要用于帮助瘫痪的人。瘫痪病人的大脑还能思考，但他的四肢不听他的。这时候机器就可以根据病人大脑活动的指令，帮助病人控制假肢，表达想法。

电脑接口也可以通过电脑输入信号，会刺激神经元，告诉大脑电脑信息。比如，当我们想了解一些信息时，我们可以通过大脑分配任务。计算机找到网页后，脑机接口就可以将网页上的内容“写入”我们的大脑。

和盲人、聋人一样，看不见，听不见，但大脑正常。戴上助听器或人造视网膜。这些设备可以将声音和图像转换成电信号，并通过脑机接口传输到大脑。

脑机接口还可以用于治疗神经系统疾病，如偏头痛和癫痫。这些疾病都有其对应的脑电信号，脑机接口可以发出相反的电信号，最终达到抑制这些疾病的效果。

虽然脑机接口目前主要应用在医疗领域，但是随着技术的发展，人们用意念控制汽车的梦想很快就会实现。埃隆·马斯克的愿景非常远大。他期待的是一个全民普及脑机接口的社会。届时，脑机接口将集成娱乐、办公、遥控、增强记忆等多种功能，进一步提高人们的生活质量和幸福指数。

“脑机接口”连接大脑

脑机接口有两种连接大脑的方式:脑电波和植入。脑波技术广泛应用于临床医学，是间接测量神经活动的工具。设备的传感器接触我们的大脑，检测大脑中电信号的变化，最终以脑电波的形式显示大脑的活动。由于脑电波的传感器只能接触到大脑的外部，其检测电信号的效果较差，只能让神经科学家大致了解大脑的哪个区域在说什么。

读取大脑神经活动信息的有效方法是将设备植入大脑。植入感知电信号的电极越多，读取效果越好。然而，将电极插入人类最精密的器官存在很大的风险，可能导致瘫痪或死亡。

目前，脑机接口植入的临床试验主要集中在瘫痪患者身上，因为他们愿意承担这样的风险。经过一段时间的练习，植入脑机接口的四肢瘫痪患者可以用大脑操作电视，控制电脑屏幕上的光标，发送电子邮件和打字。这种脑机接口需要100多个电极和一组非常粗的电线直接插入颅骨。感染的风险很大，只能实现部分脑机交互。可能需要更多的电极来实现完整的脑机交互。

脑机接口技术要进一步发展，必须解决电池的问题。因为植入大脑的脑机接口需要电力，必须配备电池，所以首先要求脑机接口的电池在大脑的水环境中不能被腐蚀。其次，脑机接口充电不需要手术取出电池。前者可以通过植入模拟神经组织的软电池来解决，后者则需要寻找无线供电方式。

神经尘

加州大学伯克利分校的工程师们开发出了一种沙粒大小的微型传感器——神经尘埃。Neurodust不需要电池，但超声波可以为其供电。事实上，neurodust是一种特殊的晶体，可以将超声波的能量转化为电能。他们正在进一步设计可用于人体的更小的神经尘。如果想在不打开颅骨的情况下将神经尘植入大脑，神经尘的尺寸必须更小。

Neurodust符合植入式无线设备的要求。有了它的出现，我们不再需要笨重的电池。在未来，我们可以通过纳米大小的脑机接口设备来控制任何电器，以增强人的记忆力。

神经尘埃是如何工作的？

①超声波提供动力。

声波可以为一些医疗植入物供电，但普通声波波长较大，不适合为非常小的植入物供电。超声波波长小，频率高，更容易击中神经尘埃。Neurodust可以吸收声波的振动，并将其转化为电能和动力。

②脑尘

传统的手术方法可以将神经微尘植入人脑，微小的神经微尘甚至可以接收单个神经元的信息。

③脊髓液

如果神经粉尘足够小，我们也许可以通过脊髓液将神经粉尘植入大脑。

④外部接口

可以将Neurodust植入与大脑直接相连的其他组织，避免高风险的脑部手术。

⑤无线通信

神经尘埃的反射波会将信息传递给收发机，神经尘埃不需要自己发出信号，减少了尘埃的能量消耗。

6.收发器

收发器有助于建立神经尘埃与电脑、手机、健康手环的连接。收发器可以放在头皮下。