前瞻思考：脑机接口的力量

凭借精密设计的导线，创新的脑机接口可能带来改变生活的潜力——从逆转瘫痪到赋予全新形式的沟通与独立。

技术的指数级进步曾把一度属于科幻范畴的想法变成现实。直到最近，用意念控制机器还是赛博幻想，但脑机接口（BCI）技术如今真正拥有颠覆医学的潜力。

BCI系统通过检测并解读大脑信号，再将其转化为指令，实现大脑与外部设备之间的直接通信。其应用范围广泛，从在屏幕上移动光标到控制义肢，乃至恢复丧失的感官。BCI技术中备受媒体关注的一项用途，是为因瘫痪、中风或脊髓损伤而丧失运动控制的人恢复运动能力。传统疗法往往难以修复或重绕受损的神经通路，而BCI则通过完全绕过损伤部位提供替代方案。

2024年1月，Neuralink在获得FDA于2023年5月颁发的研究用器械豁免后，为其首位患者植入了BCI；2025年1月，Motif Neurotech获得英国政府高级研究与发明署的资助，推进其用于治疗认知和精神疾病的BCI技术。在欧洲，Inbrain Neuroelectronics、Onward Medical和CorTec均取得重大进展；澳大利亚公司Synchron和中国StairMed也在亚太地区持续突破BCI边界。

尽管BCI实施尚处早期阶段，该技术已显示出显著的增长潜力。Grand View Research目前估计，到2030年BCI市场价值可能达62亿美元，年复合增长率（CAGR）为17.5%。

科学背后的人性故事

2020年，Keith Thomas因一次潜水事故导致胸部以下瘫痪。

在参与纽约Northwell Health旗下Feinstein研究所的临床试验期间，Thomas接受了“双重神经旁路”这一开创性手术，驱动运动指令和感觉反馈。15小时的手术中，多个电极阵列被直接放置于大脑负责运动和感觉的区域，并连接到脊髓刺激器及手臂与手部的肌肉电极贴片。当Thomas想移动手臂时，BCI检测到这些神经信号，由人工智能解码，并向脊髓和肌肉施加电脉冲以激活运动并恢复感觉。系统关闭后，他的力量仍持续超越基线水平，表明除功能恢复外还出现了神经学意义上的康复。

2025年3月，加州大学旧金山分校（UCSF）的研究人员在《Cell》上发表了一项临床试验结果：一名因中风瘫痪的男子通过BCI控制机械臂。值得注意的是，该系统经过调整后可连续七个月可靠运行。这类设备通常因脑信号不稳定或电极降解等原因仅能运行一两天。此病例意义重大，展示了长期稳定性的潜力，标志着BCI韧性的飞跃。借助人工智能，接口保持精准且易于使用，减少对工程师的依赖。对于瘫痪患者，这可能意味着拥有未来自主行动和日常独立生活的能力。

重获自主不仅是能够行动，还包括沟通的能力和自我表达的权利。Neuralink植入物的第三位人类受试者Bradford（Brad）Smith是一名晚期ALS患者。他通过完全用意念编辑并发布YouTube视频而成为头条。Smith学会用微妙的舌头运动代理信号控制电脑光标，这种神经策略由其潜意识优化。通过用发病前录音训练的AI语音复制器，Smith还能以原本的声音为视频配音。

早期试验还表明，BCI可能有助于记忆丧失者，通过重新激活或强化与记忆形成和回忆相关的神经回路。对于重度抑郁或创伤后应激障碍（PTSD）患者，BCI有朝一日或可实现比现有药物治疗更精准、副作用更少的靶向脑刺激疗法。

BCI系统的精密工程

现代BCI不仅结果引人注目，其实现方式同样非凡。鉴于接口的精密性、脑组织的脆弱性以及硬件的敏感性，精准工程至关重要。

先进BCI使用比人发还细的超微电极，置于大脑表面或植入脑组织。微电极阵列以极高精度拾取电活动，追踪单个神经元的放电。在某些系统中，这些信号无线传输至外部设备，机器学习算法将其转化为可执行数据。

这些超细导线不仅要求极高精度，还需深厚的技术知识以确保完美校准。