2023年，埃隆・馬斯克的公司Neuralink獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）批准，開啟首次人體臨床試驗，標誌著腦機介面技術從理論研究邁向實際應用的關鍵一步。

目前Neuralink已正式招募癱瘓志願者，目的是探究植入體能否助力他們操控外部電子設備。

若研究成功，將為改善數百萬高位截癱等患者的生活質量帶來希望，儘管該研究預計將持續5至7年。對馬斯克而言，幫助癱瘓者只是起點，其終極目標是實現人類與人工智慧的共生，然而，這一充滿科幻色彩的願景能否實現，引發廣泛關注。腦機介面領域發展至今，在基礎研究方面取得了哪些突破，Neuralink的出現又對腦機介面及腦神經科學產生何種影響，這些問題等待深入探討。

腦機介面並非新興概念，其定義為大腦與機器之間的直接互動。

區別於傳統通過感官與肢體實現大腦與電子設備交互，腦機介面省略中間環節，直接達成大腦與設備的溝通，廣義上，任何能實現此目的的技術都可歸為腦機介面範疇。

當前，腦機介面主要分為穿戴式與植入式兩類，二者各有優劣。穿戴式腦機介面無需手術，受眾廣泛，具有娛樂性，可用於控制遙控車、家電等，甚至在醫療領域，如抑鬱症、癲癇治療方面也有所嘗試，但信號提取相對混雜。

腦機介面

植入式腦機介面雖需手術，存在風險，且不適用於健康人群，但能在大腦表面甚至深處放置設備，獲取更純粹、清晰的大腦信號，精準度高。

植入式

早在2019年，中國浙江大學就開展了腦機介面治療高位截癱患者的案例，實際上，美國在此之前已在多個中心將腦機介面設備植入高位截癱及其他殘疾患者大腦。浙江大學的研究起步於二零零幾年，最初在猴子等動物身上開展，是大學附屬醫院與工程學院合作的臨床研究。

關於腦機介面的發展方向，一方面用於治療癱瘓、帕金森等疾病，另一方面則涉及科幻電影中增強大腦功能、植入記憶等設想。目前，腦機介面在醫療領域的應用主要集中在疾病治療方面。例如，已有30多年歷史的深部腦刺激（DBS）手術，通過將毫米級電極植入大腦特定部位，調控局部神經網路，治療帕金森病、原發性震顫、癲癇、肌張力障礙等疾病，在這些領域已相對成熟。

近年來，DBS手術在精神病範疇，如難治性抑鬱症的治療上進行探索，不過這仍處於臨床試驗階段，尚未得到國際公認。此外，還有通過注射神經遞質調控神經環路、光遺傳學治療等實驗性質的新療法。

此次FDA批准Neuralink開展人體臨床試驗，針對的是行動不便的高位截癱及四肢癱瘓患者，旨在藉助腦機介面説明患者使用電子產品，改善生活品質。

類似地，浙江大學2019年的案例，説明高位截癱老人通過信號傳遞控制機械手臂完成餵水等動作，並實現與電腦互動，這一成果已屬重大突破。對癱瘓患者而言，能獨立完成使用手機、電腦、開燈、傳簡訊等日常活動，極大提升了生活品質。

Neuralink的設備形似汽水蓋，內置60條被稱為“THREAD”的電線，含1,024個電極，配備電池及安全外殼。為植入該設備，Neuralink專門研發了機器人。從神經外科醫生角度看，將該設備放入顱內技術難度不大，但確保電極安全、有效植入大腦存在挑戰。

與之不同，中國及美國部分腦機介面研究中心使用的是市場上已有的設備，如猶他電極，其含100個電極，可通過現有設備植入，2019年浙江大學團隊首次結合手術機器人協助植入猶他電極。

腦機介面技術的核心瓶頸在於人類對大腦的認知有限。儘管自神經元理論提出已過百餘年，研究取得許多進展，但大腦分區複雜，各區域功能及神經元協作機制尚未完全明晰。

例如，傳統認為中央前回與運動相關，且可按部位細分不同肢體運動區域，常將電極植入手部運動區，期望記錄靈活手部運動信號，完成更多動作組合。然而，近年來對傳統手部運動區的理解不斷更新，大腦協作的複雜性遠超想像，各皮層神經元間的調控關係複雜，傳統認知中的手部運動區概念逐漸模糊。

Neuralink的出現極大推動了腦機介面行業發展。

此前，腦機介面鮮為人知，馬斯克的推動使得這一領域備受關注，吸引大量投資，形成上下游產業鏈。但新技術發展常經歷熱潮與沉澱，腦機介面雖資源湧入，但短期內難見明顯商業價值，需要沉下心來持續研究的團隊推動技術進步。與之類似，mRNA疫苗的研發歷經數十年，科學家在資源多寡的環境下堅持探索，最終取得成果。

市場上，與Neuralink競爭的Synchron公司採用從血管植入電極的方式，無需開顱，但電極記錄信號的清晰度可能不及直接在神經元上記錄，其目的同樣是幫助癱瘓患者與電子產品互動，目前兩家公司都已獲FDA人體臨床試驗許可，未來三五年內，其臨床結果值得關注。

Neuralink計劃進行6年長期隨訪，以研究植入電極的長期效果，畢竟人體對植入異物會產生自我保護機制，可能影響信號記錄，這也是腦機介面醫學研究耗時耗力、需大量資金支援的原因。

在演算法方面，如何從複雜大腦信號中提取有用資訊，判斷信號應用，以及應對不同分類需求，如二分類、二十分類甚至二百分類，確保信號準確控制外部設備，避免誤操作，都是亟待解決的問題。大腦並非靜態，真實應用場景中，大腦活動複雜多變，給演算法設計帶來極大挑戰。

腦機介面的功能提升研究，如增強記憶力、提高運動能力等，面臨的最大挑戰在於倫理層面。對於健康人而言，接受有風險的腦部手術提升功能，在當前技術條件下，安全性與有效性難以保證。但隨著醫學發展，未來若手術安全性和有效性大幅提升，倫理觀念可能隨之改變。

未來腦機介面有望在高位截癱、癲癇、帕金森等疾病治療上取得突破，改善患者生活品質。此外，精神疾病領域，如抑鬱症、躁狂症，以及疼痛管理、失明治療等方面，腦機介面也具有廣闊應用前景。

儘管距離實現將靈魂上傳雲端等科幻設想仍有漫長道路，但腦機介面技術的不斷發展，正逐步拓展人類對大腦與科技融合的認知邊界，為解決醫學難題、提升人類生活品質帶來新的希望。