對話“腦機接口之父”米格爾：希望腦機技術將治癒10億腦疾病患者

21世紀經濟報道記者 蔡姝越 上海報道

霧氣瀰漫的山谷中，一隻正在草地上棲息的野牛被一羣潛伏已久的兩足動物羣包圍。不等野牛意識到自己的四肢已無法迴應被喚醒的大腦發出的緊急指令，它已註定葬身於這羣兩足動物手中揮舞的鋒利石刀下……這即是舊石器時代，人類的祖先在法國韋澤爾峽谷的拉斯科巖洞繪製的野牛圖中的場景。

巴西神經生物學家、杜克大學神經科學名譽教授米格爾·尼科萊利斯（Miguel Nicolelis）在其所著的《腦機革命》一書中寫道：直到意識尚存的最後瞬間，這頭神奇的野獸都無法明白它的毀滅是精心謀劃的結果。而背後主使正是通過隨機自然選擇得到的最強大、最具創造力、最高效，有時也是最致命的並行有機計算機——人類“腦聯網”來實現的。

時間來到21世紀，隨着科技的飛速發展，如今的人類正在試圖將自身精密運轉的人腦與機器進行連接。

在2014年的巴西世界盃中，28歲的截癱青年朱利亞諾·平託（Juliano Pinto）身穿一套名爲“外骨骼”（exoskeleton）的機械戰甲，通過腦電波控制機械假肢的技術，讓這名青年擡起了機械腿，完成了這場萬衆矚目的開球儀式。

而實現這驚人一幕的技術主導者，即爲被譽爲“腦機接口之父”的米格爾和他背後的“重新行走”項目（Walk Again Project），該項目由幾十名來自25個國家的工程師、神經科學家、機器人和計算機專家、物理治療師、康復護理師和技術人員共同參與，耗時18個月，最終順利使得截癱青年平託通過計算機指令完成踢球的動作。

近日，在上海國金中心舉辦的哈佛大學校友會活動上，米格爾與國內腦機接口獨角獸企業BrainCo強腦科技創始人兼CEO韓璧丞進行交談的過程中時，也再次提到了這一項目。米格爾表示，最初創建這一項目的主要意圖是爲了向全世界觀衆介紹現代腦科學研究的前沿技術以及這項技術在改善人類生活方面的巨大作用，但他希望腦機接口技術能夠超越對脊柱受傷而導致癱瘓的研究，進入帕金森、抑鬱症等更多腦部疾病的治療領域。

全球每8人中就有1人正在遭受腦部疾病困擾

與衆多科幻電影中描繪的人類使用腦機技術穿梭於多重時空的場景不同，當下腦機接口技術的主要應用範圍仍集中於醫療領域。

由中國電子技術標準化研究院等機構聯合發佈的《腦機接口標準化白皮書（2021）》中指出，2019年全球腦計算機接口市場規模約爲11.8億美元，約合85.59億人民幣。

其中，非侵入式腦機接口、醫療保健領域、疾病治療是腦機接口市場的三大細分方向，估值分別爲1024.85、735.6以及546.68百萬美元。

如在“重新行走”項目中，爲了讓上文中提到的截癱青年平託重新感受到腿部知覺，團隊在短時間內設計出了可以控制大腦的液壓電動裝置。“我們在設計中加入了許多傳感器，包括壓力傳感器、溫度傳感器、距離傳感器等，所以當平託踩在地面上，就會產生壓力波，從而使他產生感覺。”在校友會現場，米格爾分享了當時項目中的一些工作細節。

“不過在當時，他踢球的時候，其實並不知道我們激活了腳趾上的壓力傳感器。”米格爾說。

也正因此，在開球儀式完成後，來自腳部的久違撞擊感，使得這名癱瘓已達10年的青年感到了意外和驚喜。“我感覺到了球！”這是平託踢出這一腳後脫口而出的一句話。

除了利用腦機技術幫助平託完成開球儀式，米格爾還意外地發現，在對部分因脊髓損傷而癱瘓的病人進行運動控制後，他們開始逐步恢復了知覺，其中一些病人已經可以通過助行器完成行走。

這也使米格爾意識到，自己25年對於大腦如何具體運作的研究，能夠真正有效地治療這些腦疾病患者。“這些都是我作爲科學家的經歷中學習到的，我們必須和真正的病人打交道。”

另一方面，腦部疾病已成爲當下的人類需要直面的健康威脅。世界衛生組織公佈的數據顯示，2019年，全球近10億人患有精神健康疾病。這意味着，全球每8人中就有1人正在遭受腦部疾病的困擾。

校友會現場，米格爾也指出，目前世界上有2500萬人因脊柱受損而癱瘓，有6億人患有慢性抑鬱症，同時全球中風患者及慢性癲癇症患者也均超過了2億人次。

在校友會中，米格爾也提到，其團隊也很快將宣佈的一個新的倡議，名爲 “treat 1 billion”，旨在治癒10億腦疾病患者。韓璧丞也表示：“大家可能知道，米格爾教授也是BrainCo的首席科學顧問，正是因爲有着同樣治癒10億人的願景，我們走到了一起。”

侵入式腦機接口是否超出了技術的應用邊界

值得一提的是，由特斯拉創始人兼首席執行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）創辦的美國腦機接口公司Neuralink，其CEO馬克斯·霍爾達克（Max Holdack）以及首席工程師蒂姆·漢斯（Tim Hanson）正是米格爾曾經的學生。

目前，隨着人工智能、生物神經學、傳感器等技術的升級，腦機接口技術主要可分爲三種類型，分別爲侵入式、非侵入式以及半侵入式腦機接口。

2021年4月，Neuralink曾發佈了一段猴子試玩乒乓球遊戲《Pong!》的視頻。據悉，視頻中的實驗測試的便是侵入式腦機接口技術，利用植入顱骨內的芯片來遠程操控遊戲，實現了“意念操控”。Neuralink官方信息顯示，這些植入動物頭部的設備直徑爲23mm，厚度爲8mm。

而在哈佛校友會現場，談到Neuralink的研究方向和成果，米格爾則不置可否。“在Neuralink目前所有的成果中，至少我還沒有看到任何新的東西，這讓我很驚訝。”他直言。

米格爾認爲，當一個研究涉及全人類，或試圖創造一種新療法的時候，需要具備3個要點：第一，它需要具備安全性，因爲一項療法不應再傷害一個已經很痛苦的病人；第二，它必須是有效的；第三，它必須是讓人能夠負擔得起的。“人們不應該賣了房子去給大腦治病。”

關於腦機接口技術的應用標準，中國信通院在《腦機接口總體願景與關鍵技術研究報告（2022年）》中也提到，爲了實現“腦智芯連，思行無礙”的願景，腦機接口系統應該滿足“準確、高效、穩定、易用、安全”這五大需求。

也正因此，米格爾作爲侵入式腦機接口的“發明者”，對這項技術本身也抱有批判的態度。他指出，目前在大腦中植入的芯片，其電極均是有使用壽命的，如果需要取出，也需要進行二次開顱。此外，由於大腦會對植入物產生反應，會長出膠水一樣的物質，如果要把芯片取出，也有可能會被迫帶出一些健康的腦組織。他認爲，只有在保證植入物能像心臟起搏器一樣在人體內持續存在很久的前提下，侵入式腦機接口技術纔有可能真正應用於人體。

他也表示，如果人們可以通過非侵入式的方法來解決疾病，冒着大腦感染的風險植入芯片的做法並非必要。

21記者梳理髮現，全球已有多種已落地方案試圖通過非侵入式腦機接口技術干預腦相關疾病。國內公司如BrainCo強腦科技，推出的產品包括針對肢體缺失羣體的腦控智能義肢，針對孤獨症羣體的腦機接口解決方案等。此外，由數藥智能獨立研發的“注意力強化訓練軟件”則成爲國內ADHD數字療法領域首款獲批的“電子處方藥”。國外腦機接口公司如Emotiv、Kernel、Neurable等，均在非侵入式腦機接口的技術應用上有所進展。