在電影【黑客帝國】中，主人公透過腦機介面與矩陣系統連線，在虛擬世界來去自如。在電影【阿凡達】中，人的意念可以操縱另一個星球上的化身。透過在腦中建立一個介面，我們就能夠暢遊電腦世界；只需一個意念我們就能改變「現實」，這些科幻電影裏的經典場景，如今正在成為可能。在當前科技瞬息萬變的時代，腦機介面技術毫無疑問是一張科技王炸，它極有可能會推動人類文明進入下一個階段。在本期內容中，我將為大家介紹一些真實的腦機介面技術和套用，讓我們一起感受一下這項技術的魅力和潛力。
腦機介面的種類
在介紹腦機介面技術的套用之前，我們先來了解一下腦機介面技術的分類。根據腦機介面技術是否需要侵入大腦，我們可以將其分為兩大類：侵入式和非侵入式。侵入式腦機介面技術是指需要將電極或其他器材植入到大腦或神經系統中，從而實作與大腦的直接連線。這種技術的優點是能夠獲得更高的訊號質素和分辨率，從而實作更精確和復雜的控制。但是，這種技術的缺點也很明顯，它需要進行手術，有一定的風險和副作用，而且成本較高，不適合普通人使用。非侵入式腦機介面技術是指不需要侵入大腦，而是透過頭皮或其他部位的電極或其他傳感器來記錄和解析大腦的電訊號，從而實作與大腦的間接連線。這種技術的優點是不需要進行手術，安全性和便利性較高，而且成本較低，適合普通人使用。
但是，這種技術的缺點是訊號質素和分辨率較低，從而導致控制精度和復雜度較低。除了侵入性的區別，腦機介面技術還可以根據資訊傳輸的方向，分為兩種類別：讀出型和寫入型。讀出型腦機介面技術是指從大腦中讀取資訊，從而實作對外部器材的控制。這種技術的套用主要是為了幫助那些身體殘疾或者失去某些感官功能的人恢復或增強他們的能力，比如讓他們能夠透過思想來移動假肢、控制輪椅、打字、玩遊戲等。寫入型腦機介面技術是指向大腦中寫入資訊，從而實作對大腦的刺激或改變。這種技術的套用主要是為了幫助那些大腦受損或者缺乏某些知識或技能的人恢復或增強他們的能力，比如讓他們能夠透過外部器材來感受視覺、聽覺、觸覺等，或者直接將知識或技能傳輸到大腦中。
侵入式讀出型腦機介面套用
侵入式讀出型腦機介面技術的套用主要是為了幫助那些身體殘疾的人恢復或增強他們的運動能力。其中，最著名的例子就是BrainGate專案，這是一個由美國布朗大學、麻省總醫院和史丹福大學等機構聯合開展的研究專案，旨在開發一種能夠讓癱瘓患者透過思想來控制外部器材的腦機介面系統。BrainGate專案的核心是一種被稱為神經元電極陣列的器材，它是一種由100個微型電極組成的芯片，可以植入到大腦的運動皮層中，從而捕捉到大腦中控制運動的神經元的電訊號。這些電訊號經過放大、濾波和解碼，就可以轉化為控制外部器材的指令，比如控制電腦光標、機械手臂、輪椅等。
BrainGate專案已經進行了多年的臨床試驗，目前已經有幾十名癱瘓患者接受了這種腦機介面系統的植入，並且取得了一些令人鼓舞的成果。比如，有一名患有肌萎縮性側索硬化癥的女性，透過這種腦機介面系統，能夠透過思想來控制一個機械手臂，從而實作了拿起杯子、喝水、刷牙等日常動作。還有一名患有脊髓損傷的男性，透過這種腦機介面系統，能夠透過思想來控制一輛輪椅，從而實作了在室內和室外的自由移動。這些例子表明，侵入式讀出型腦機介面技術已經具備了一定的可行性和有效性，為癱瘓患者的生活帶來了希望和改善。
非侵入式讀出型腦機介面套用
非侵入式讀出型腦機介面技術的套用主要是為了幫助那些身體健康的人增強或拓展他們的感知和行為能力。其中，最具代表性的例子就是Neuralink公司，這是由埃隆·馬斯克於2016年成立的公司，旨在開發一種能夠讓人類和人工智能進行無縫交流的腦機介面系統。Neuralink公司的目標是開發一種被稱為神經織網的器材，它是一種由數千個微型電極組成的柔性薄膜，可以透過頭皮的微小切口，無創的覆蓋在大腦的表面，從而實作與大腦的間接連線。這種器材的優點是不需要進行手術，也不會對大腦造成損傷，而且可以實作高密度、高頻寬和雙向的資訊傳輸，從而實作更高級和多樣的功能。
Neuralink公司的願景是讓人類能夠透過神經織網來實作與AI的融合，從而提升人類的智能和能力，以應對未來的挑戰和機遇。比如，人類可以透過神經織網來直接下載和上傳知識、技能和記憶，從而實作快速和高效的學習；人類可以透過神經織網來實作與其他人或動物的心靈感應，從而實作更深層次的溝通和理解；目前，Neuralink公司還處於早期階段，尚未公開任何實際的產品或服務，但已經在動物實驗中取得了一些進展。比如，他們已經成功地在一只猴子的大腦中植入了神經織網，並讓它透過思想來控制一台電腦遊戲。馬斯克表示，他們計劃在今年開始在人類身上進行臨床試驗，並在未來幾年內推出面向公眾的產品。
侵入式寫入型腦機介面套用
侵入式寫入型腦機介面技術的套用主要是為了幫助那些大腦受損的人恢復或增強他們的感知能力。其中，最具影響力的例子就是視覺神經義肢，這是一種能夠讓失明人士恢復部份視覺的腦機介面系統。視覺神經義肢的原理是利用電極或其他器材來刺激大腦的視覺皮層，從而產生視覺感受。這種系統通常由三部份組成：網絡攝影機、處理器和刺激器。網絡攝影機負責捕捉外界的影像，處理器負責將影像轉化為電訊號，刺激器負責將電訊號傳輸到大腦的視覺皮層。這樣失明人士就能夠透過大腦的視覺皮層來感受到外界的影像，從而實作部份視覺的恢復。目前，已經有幾種視覺神經義肢的產品或原型在世界各地進行了臨床試驗或商業化，比如阿爾戈斯、歐拉、Orion等。這些產品或原型的效果各有不同，但都能夠讓失明人士感受到一些基本的視覺資訊，比如光暗、形狀、運動等。這些視覺資訊雖然遠遠不能與正常視覺相比，但對於失明人士來說，已經是一種巨大的改善和幫助，可以讓他們更好地適應和參與社會生活。
非侵入式寫入型腦機介面套用
非侵入式寫入型腦機介面技術的套用主要是為了幫助那些缺乏某些知識或技能的人增強或拓展他們的認知能力。其中，最具前景的例子就是知識傳輸，這是一種能夠讓人類直接從外部器材中獲取知識或技能的腦機介面系統。知識傳輸的原理是利用電磁波或其他方式來刺激大腦的特定區域，從而改變大腦的神經連線，形成新的記憶或技能。這種系統通常由兩部份組成：發送器和接收器。發送器負責將知識或技能轉化為電磁波或其他訊號，接收器負責將訊號傳輸到大腦的特定區域。這樣，人類就能夠透過大腦的特定區域來獲取知識或技能，從而實作快速和高效的學習。目前，知識傳輸還處於理論和實驗階段，尚未有任何成熟的產品或服務出現，但已經有一些初步的研究和證據表明，這種技術是可行和有效的。
比如，美國達特茅斯學院的一組研究人員，透過使用一種被稱為經顱直流電刺激的技術，成功地提高了一些誌願者的數學能力。該技術是一種透過頭皮上的電極向大腦的特定區域發送微弱的電流的技術，可以改變大腦的神經活動和可塑性，從而影響大腦的學習和記憶能力。研究人員發現，透過在誌願者的頭皮上貼上電極，並向他們的左側頂葉（一個與數學能力相關的大腦區域）發送電流，他們就能夠在一些數學測試中表現得更好，而且這種效果可以持續到六個月之後。這些結果表明，經顱直流電刺激是一種潛在的知識傳輸的技術，可以讓人類在短時間內提高某些知識或技能的水平。
從上面的介紹中，我們可以看到，腦機介面技術已經在各個領域展現了它的巨大潛力和價值，為人類的生活帶來了許多的便利和改善。但是，腦機介面技術還遠遠沒有達到它的極限，還有更多的可能性等待我們去探索和實作。當然，腦機介面技術也不是沒有風險和挑戰的，它也可能會帶來一些倫理、法律和社會的問題，因此，我們在享受腦機介面技術帶來的好處的同時，也要註意防範和解決它帶來的問題，從而確保腦機介面技術的健康和可持續發展。對此，你們怎麽認為呢？ 歡迎大家一鍵三連，本期內容就到這裏了，感謝大家觀看，我是探索宇宙，我們下期再見。
