规避限制
就像古希腊人梦flying以求的飞行一样，今天我们梦dream以求地将大脑与机器结合起来，以解决令人讨厌的人类死亡问题。 大脑能否通过
神经接口（BCI）直接连接到人工智能，机器人和其他大脑，从而克服人类的局限性？
在过去的50年中，来自世界各地的大学实验室和公司的研究人员在实现这一未来方面取得了令人瞩目的进步。 最近，像
Elon Musk（
Neuralink ）和Brian Johnson（
Kernel ）这样的成功企业家宣布了新公司，其目标是通过结合大脑和计算机来扩大人类的能力。
我们要成功地将大脑与机器集成到什么程度呢？ 会有什么后果呢？
开始于：康复与恢复
感觉神经工程中心（CSNE）的研究员Eb Fetz是将机器连接到大脑的先驱之一。 1969年，在第一台个人计算机出现之前，他证明了猴子可以
利用其大脑信号来控制跨磁盘移动
的针头 。
当前有关BCI的大多数工作旨在改善瘫痪者或严重运动障碍者的生活质量。 您可能在新闻中听说过它们：匹兹堡大学的研究人员利用大脑内部记录的信号来
控制机械臂 。 斯坦福大学的研究人员可以从大脑信号中提取出使瘫痪患者移动的愿望，从而使他们能够无线
使用平板电脑 。
类似地，一些有限的虚拟感觉可以使用大脑
内部或
表面上的电流发送回大脑。
我们的主要感受-视觉和听觉如何？ 针对重度视力障碍者
的仿生眼的第一版已在商业上发布，改进
版的仿生眼 正在进行临床试验 。 另一方面，听力植入物已成为最成功和最常见的仿生植入物之一-
全世界有超过
30万人使用它们。
双向脑机接口（BBCI）可以记录来自大脑的信号，并通过刺激将信息发送回大脑。 CC BY-ND感觉运动神经工程中心（CSNE）最复杂的BCI是“双向” BCI（BBCI），它可以从神经系统接收信号并将其发送给神经系统。 在我们中心，我们正在研究BBCI作为一种全新的康复工具，用于治疗中风和脊髓损伤。 我们已经表明，BBCI可以用于增强
脑的两个区域之间或
脑与脊髓之间的连接
，并在损伤区域周围重新引导信息，使
瘫痪的肢体复活 。
综观所有这些成功，您可能会认为神经接口将成为下一个消费电子产品。
仍处于起步阶段
但是，仔细观察BCI可以发现，我们仍然相距不远：当BCI控制运动时，它们比普通人四肢轻松进行的运动要慢得多，准确性不高且复杂性也较低。 仿生眼睛的分辨率非常低，听觉植入物可以通过电子方式传输语音信息，但会使音乐失真。 为了使所有这些技术起作用，必须通过手术植入电极-大多数人尚未接受这种前景。
但是，并非所有BCI都是侵入性的。 存在不需要手术的非侵入性BCI。 它们通常基于头皮上的电子
（EEG ）记录，并用于演示对
光标 ，
轮椅 ，
机械臂 ，
无人飞行器 ，
人形机器人，甚至
脑脑通信的控制。
对用于检测大脑表面的电变化的皮质电图网格进行电特性测试。 CC BY-ND感觉运动神经工程中心但是所有这些成功都是在实验室里进行的，房间安静，受试者没有分心，准备过程漫长而有条不紊，并且实验持续了足够长的时间以显示出可行的概念。 为了使这些系统快速而强大，以使其在现实世界中实用是非常困难的。
即使使用植入的电极，由于人们对大脑结构的研究不足，在尝试阅读思想时也会出现问题。 我们知道，每个神经元及其成千上万的邻居都形成了一个
难以想象的庞大且不断变化的网络 。 这对神经工程人员意味着什么？
想象一下，您试图理解一大群朋友之间关于一个复杂主题的对话，但是只允许您听一个人。 也许您可以很粗略地弄清楚要解决的问题，但是您绝对不会知道所有细节和细微差别。 而我们最好的植入器只能让我们一次聆听大脑的几个小区域，这样我们就可以做一些令人印象深刻的事情，但是我们却不了解整个“对话”。
我们还考虑了语言障碍。 神经元通过电信号和化学反应的复杂相互作用相互交流。 可以使用电路来解释这种自然的电化学语言，但这并不容易。 同样，当我们通过电刺激将信号传输到大脑时，它们会发出强烈的电“口音”。 这
使得神经元难以理解在当前所有神经活动过程中
试图传达的刺激 。
最后，存在损坏的问题。 大脑组织柔软而柔软，而我们的大多数导电材料（连接到大脑组织的电线）都非常坚硬。 植入的电子产品经常会引起
疤痕和免疫反应 ，并且植入物会随着时间的流逝而失效的原因。 柔性的
生物相容性纤维和
阵列最终可以解决该问题。
协同适应
尽管存在所有这些问题，我们对我们的仿生未来感到乐观。 BCI不一定是完美的。 大脑具有令人惊讶的适应能力，能够
以与学习新技能相同的方式来学习如何使用BCI ，例如驾驶汽车或使用触摸屏界面。 类似地，大脑可以学会解释新型类型的感觉信息，即使它们
是非侵入性的 ，例如使用电磁脉冲。
我们认为，“共适应”双向BCI（在电子过程中，电子会与大脑进行学习并在学习过程中向大脑传达信息）可能是创建完整的神经接口的必要步骤。 建立这样的双向自适应BCI是我们中心的目标。
我们也很高兴看到
使用“电疗”疗法治疗糖尿病等疾病的最新
进展。电疗法是实验性的小型植入物，无需药物即可治疗疾病，直接将命令发送至内部器官。
研究人员已经发现了克服生化语言障碍的新方法。 例如，
注射“神经束带”可能是增加植入电极周围神经元生长的好方法，而不是拒绝它们。
灵活的纳米线探针 ，
灵活的神经基础和
玻璃碳界面也可以使生物和技术计算机在未来成功地共存于我们的体内。
从帮助到改善
新成立的初创公司Ilona Mask-Neuralink宣布了
最终目标 -在BCI的帮助下改善人们，使我们的大脑在正在进行的人类与人工智能之间的竞争中处于领先地位。 他希望，通过连接机器的能力，人脑将改善自身的能力-也许能让我们避免AI远远超过人类能力的未来。 当然，这种愿景可能看起来遥不可及或与众不同，但我们不应仅出于这个原因而拒绝它。 毕竟，十年半前，无人驾驶汽车是科幻小说-现在它们已经填满了我们的道路。
BCI可以在不同方面进行研究：它是否与周围神经系统（神经）或中枢神经系统（大脑）相互作用，是侵入性的还是非侵入性的，以及它是否有助于恢复失去的功能或提高能力。 吴宗宪； 改编自CC BY-SA Sakurambo由于脑机接口不仅可以恢复残疾人的功能，还可以扩展健全的人的能力，因此我们需要意识到与同意，隐私，身份和平等有关的许多问题。 在我们中心，
由哲学家，医生和工程师组成的
团队正在积极工作，以解决道德，道德和社会正义问题，并在他们进入我们的生活之前提供神经伦理方面的建议。
将我们的大脑直接连接到机器最终可以自然地扩展人们几个世纪以来的能力，从使用轮子克服我们的旅行限制到在黏土片和纸上签名到扩大我们的记忆。 就像现在的计算机，智能手机和虚拟现实耳机一样，BCI最终进入消费市场时，将令人兴奋，令人失望，充满风险并且同时充满希望。
