失去移动和语言能力的人们可能很快就会迎来新的选择：一种可植入的设备，将大脑与计算机连接。
在研究人员首次展示一个人能够仅凭思维移动计算机光标的实验性研究进行超过二十年后，几个公司已准备好将脑机接口（BCI）从实验性好奇心转变为商业产品。
“我们知道这项技术有效，我们知道辅助技术现已准备就绪，”精密神经科学公司的首席执行官迈克尔·马格尔（Michael Mager）表示。“是时候将这一学术研究转化为能对人们生活产生重大影响的蓬勃产业。”
目前，实验性的脑机接口设备已经植入数十名患者体内。最新的设备可以放在皮肤下，并能够与智能手机或平板电脑无线通信。
埃隆·马斯克（Elon Musk）的Neuralink是BCI领域中最引人注目的参与者。但首个面市产品可能来自于包括精密神经科学公司、黑岩神经技术公司、Paradromics公司或Synchron公司等竞争对手。
其中一些公司，如黑岩，拥有比Neuralink更丰富的经验，另一些则采用了侵入性较小、潜在风险较低的技术，这可能使他们更容易获得食品和药物管理局（FDA）的批准。
首批BCI用户可能是因脊髓损伤或运动神经元疾病（ALS）而瘫痪的人。早期产品将使他们能够控制计算机光标或生成人工语音。
神经连接
植入式BCI通过检测和解码来自大脑控制运动或语言区域的信号来工作。这些信号表示一个人试图移动肢体或说出一个词。
BCI系统通常包括探测脑部活动的传感器、处理信号的接口，以及将思想转变为行动的外部设备。结果是：光标移动、仿生手伸出、合成声通过扬声器说出一个人试图表达的词语。
“想象一下，能够仅凭思维与心爱的人连接、浏览网络、甚至玩游戏的乐趣，”Neuralink的一段宣传视频的旁白说道。
该公司未对媒体采访作出回应，但称这一能力为“心灵感应”。
Neuralink在2024年初通过一位因事故导致瘫痪的魅力四射的男子将BCI推入公众视野。
诺兰·阿博（Noland Arbaugh）因潜水事故导致从肩膀以下无法动弹。在29岁时，他成为了第一个植入Neuralink设备的人。
一台机器人在凤凰城的巴罗神经科学研究所将超过一千根电极穿插到他的运动皮层中。随后，外科医生在他头骨内安装了一个大小像四分之一美元硬币的无线接口。
几周后，阿博在Neuralink位于加州弗里蒙特的总部的舞台上，描述了他用思维控制计算机光标的经历。
他说：“这太疯狂了。当我第一次仅凭思维移动光标时，整整一天我都无法理解这一切。”
一段展示阿博发言的视频在马斯克社交媒体平台X上吸引了超过2500万次观看。
然而，成功的消息略微被Neuralink随后的公告掩盖——阿博大脑中的一些电极线已经“收缩”，使设备的敏感度降低。
自那以后，Neuralink报告在其他至少六人身上植入了BCI，但关于这些实验的细节仍然十分匮乏。
新的技术，几乎已经存在了几十年
尽管Neuralink的手术机器人和无线电子设备是新的，但利用思维移动光标的技术却早已存在。
麻省总医院和布朗大学的利·霍克伯格（Leigh Hochberg）博士曾参与了2004年的开创性研究。研究小组的对象是马特·纳格尔（Matt Nagle），这名因被刺伤颈部而导致瘫痪的男子。霍克伯格的团队使用老式电线将纳格尔的大脑连接到计算机。
一段2004年的研究视频显示，纳格尔用思维打开了电子邮件。
“这正是我们预期会发生的事情，”霍克伯格说。“即使对于我们所有人来说——那一刻还是感觉有点魔力。”
纳格尔于2007年因与实验无关的感染去世。
BrainGate演变成了一个由霍克伯格领导的学术联合体。2025年6月，加利福尼亚大学戴维斯分校的一个团队报告称，BrainGate 2 BCI使一名运动神经元疾病患者能够通过计算机说话。
“我很好，”合成语音在伴随研究的视频中说道。尽管语音稍显停顿，逐字发音，但声音听起来很人性化——它是基于该男子以前的录音构建的。
像这样的实验显示出计算机接口的改进，霍克伯格说。
与过去仅监测几十个神经元相比，它们现在可能监听成千上万的神经元。信息不再通过电线发送，而是使用无线协议。此外，信号不必再接口与一整墙的计算机，而是直接传输到一台笔记本电脑或平板电脑上。
另一个显著的变化是，科学家们不断找到更准确、一致和可靠的方法来解码大脑活动，霍克伯格说。
在过去几年，这意味着利用人工智能识别神经活动模式，以揭示个人打算说话或拿起巧克力的意图。
霍克伯格表示，这个领域还变得越来越专业化，一些团队专注于解码言语，另一些则致力于改善机器人肢体的控制。
甚至有团队“专注于将信息反馈到大脑中”，这些技术可以为机器人手臂或手增加触觉反馈。
传递触觉反馈
匹兹堡大学是通过脑机接口提供感觉反馈的领先者之一。
“仅凭视觉反馈无法实现精细灵巧的运动控制，”匹兹堡大学的教授詹妮弗·柯林格（Jennifer Collinger）表示。“你需要触觉才能自然回应。”
通过触觉反馈，用户可以感知到仿生手指与物体接触或仿生手在抓握一个杯子时是否用力合适，以防杯子掉落。
因此，柯林格及其同事一直与黑岩神经技术公司合作，后者的脑接口技术已经在数十名患者身上进行了实验。
其中一人是2016年因车祸导致瘫痪的内森·科普兰德（Nathan Copeland）。科普兰德在2016年曾利用一只机器人手与美国前总统巴拉克·奥巴马（Barack Obama）击掌。
在2021年，科普兰德参与了一项研究，展示了触觉感知如何改善他操控仿生手的能力。
“有了感觉，我可以知道手指与物体是否有接触，”科普兰德在2021年接受NPR采访时说道。“我还可以判断我是否用力抓住了它。”
但像触觉反馈这样的高级功能不太可能出现在市场上首次植入的设备中，柯林格表示。相反，它们可能会首先提供控制计算机光标的功能，这类似于二十多年前BrainGate在实验室实验中的功能。
“在足够多的成功案例之后，现在公司在说，‘好吧，我们可以向人们提供第一代设备，能够提供某种益处，’”柯林格表示。
其中一家公司是精密神经科学。该公司的联合创始人及首席执行官迈克尔·马格尔表示，该公司的短期目标是开发出一种无线设备，使瘫痪患者能够操作智能手机或计算机。
“我们考虑的是获取新闻与娱乐、以及像Microsoft Office、Word、Powerpoint、Excel等生产力软件，”马格尔说道。“如果你可以像一个能够移动的人那样操作这些程序，这就是生活质量的提升——而且也可能使人重新回到工作岗位。”
精密神经科学的设备不同于Neuralink，因其没有将电极直接插入大脑。
“我们有一层非常薄的薄膜，旨在放置在大脑表面，无需插入或损伤大脑，”马格尔表示。
这使得该植入物更安全且侵入性较小，马格尔称，这可能使得FDA批准的过程变得更容易。
Synchron公司则完全避免了开颅手术。它的电极通过血管送入，这项技术是为在阻塞动脉中Placement stents而设计的。
马格尔指出，所有这些设备都面临一些共同的挑战。
“我们从成千上万的电极中采样，速度达到每秒成千上万次，而从这些系统中产生的数据量巨大，”他说。
这些数据量远超过现有无线连接的传输能力。因此，各公司正致力于寻找减少或压缩数据的方法。
另一个障碍是，进行FDA所需的临床试验的费用可能高达数亿美元，马格尔表示。
即便如此，马格尔相信，他的公司及其他几家公司，包括Neuralink，都有资源和专业知识，可以将脑接口概念转化为市场产品。
图片源于：npr
