投稿|普通人成为EVA驾驶员总共分几步？投稿|脑科学|医疗AI

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图片来源@视觉中国

文｜惊蛰研究所，作者｜小满

1995年，经典动画作品《新世纪福音战士》的推出在社会上引发强烈反响，作为划时代的机器人动画作品，片中的巨大泛用人形决战兵器“EVA”不仅吸引一大批动漫爱好者和科幻迷，其采用的“神经驱动”驾驶方式后来也被看作是对“脑机接口”应用方向的一种大胆猜想。
二十多年后的今天，当马斯克“大脑上云”的一番言论，引发全球科技界的大震动后，人们对于“脑机接口”这种充满科幻色彩的技术，再次产生了浓厚兴趣。不过，除了人脑工程概念股因为站上“脑机接口”新风口，在资本市场持续走强外，人们更感兴趣的，恐怕还是脑机接口技术给未来生活带来的无穷想象力，比如“让普通人开上EVA”这种看似不正经，但实则并不遥远的美好想象。
一位险些意外身亡的骑兵就像牛顿被苹果砸到脑袋发现了万有引力，《新世纪福音战士》中的世界发生了“第二次冲击”大灾害后开始广泛使用EVA来对抗使徒一样，许多伟大的发现和应用都起源于生活中的意外，而脑机接口的起源就与一起“交通意外”有关。
1893年春天的一个早晨，20岁的骑兵汉斯·贝格尔正在进行训练，就在他策马疾驰的过程中，身下的马儿突然绊倒，贝格尔连人带马摔下一个斜坡，斜坡下方就是运输火炮的马车。好在贝格尔避开了隆隆驶过的马车，最终逃过一劫。
令人称奇的是，这天晚上贝格尔收到父亲发来的电报，信中提到，贝格尔身处千里之外的姐姐感应到他遭遇了危险，因此坚持让父亲发来电报询问贝格尔的情况。这次奇妙的体验，让贝格尔对“心电感应”产生极大的兴趣。当年末回到耶拿大学后，贝格尔从数学系转到医学系学习神经精神科，开始对“心电感应”的探索。

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经过27年的屡次失败后，1924年6月6日，贝格尔终于在一名17岁颅骨缺陷的病人头皮上记录到了电流计镜面的微小振动，而这个极微小的电流，正是人类历史上第一次记录到的人脑的电活动。
又过了45年，人类历史上第一次真正意义上的脑机接口实验，在华盛顿大学医学院的神经生理学实验室里默默无闻地发生了。
1969年，科学家埃伯哈德·费兹（Eberhard Fetz）把一只猴子固定在实验椅上，然后在实验猴的脑部插入一个电极用来采集猴脑中相应神经元发出的电信号，而电极的另一端连接着一个仪表盘。当猴子神经元的放电率超过事先设定的阈值后，猴子眼前的仪表盘指针出现移动，同时猴子会获得食物奖励。

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这个实验成功证明了神经元具有可塑性，并可以通过反馈机制让神经和外部设备建立联系和控制。就像如今手机里的智能语音助手一样，当我们说出一段指令时它就会去执行，只不过在脑机接口里，这段指令不用说出来，靠想就可以。
但是，与同一年发生的尼克松就任美国总统、阿波罗11号发射登月、嬉皮士在首届伍德斯托克音乐节上宣泄对越战的愤怒等知名历史事件相比，埃伯哈德·费兹的发现并未得到更多的重视。
直到1973年“脑机接口”正式由雅克·维达尔（Jacques Vidal）提出，以及20世纪90年代后，人们逐渐将关注点转移到人身上，并尝试用该技术帮助病人恢复损失的听觉、视觉和肢体运动能力，脑机接口的研究与应用才真正与现代医学有了更多的联系。
从弗兰肯斯坦到人造人在医疗领域，脑机接口的主要价值在于，它不依赖外围神经与肌肉就能够实现大脑与计算机之间实现通讯，为脑中风、癫痫等失能患者带来福音。同时，它也为人与机械的“融合”提供了可行性的方案，是实现“普通人开上EVA”的第一个“步骤” 。
2004年，脑机接口“走”出实验室进入科学论证阶段，BrainGate公司实现侵入式治疗瘫痪病人；2006年，布朗大学研究团队完成首个大脑运动皮层脑机接口设备植入手术，能够用来控制鼠标。2014年世界杯上，高位截瘫青年Juliano Pinto身披“机械战甲”，在脑机接口与人工外骨骼技术的帮助下为比赛开球的画面，已经有一些“科幻机甲”的味道。
2018年，因为车祸意外导致胸部以下瘫痪的Nathan Copeland，在用意念控制机械手臂和美国总统奥巴马握手后，又发布了一段用意念操控机械臂玩游戏的视频。这种不用动手，“想想”就能玩游戏的体验，让许多“懒癌”患者和“手残党”羡慕不已。从作用结果上来看，这与《新世纪福音战士》中驾驶EVA的方式已经十分相近，但少了一些动画作品中的科幻色彩。
值得一提的是，在探索实际应用的过程中，因为技术路线和产品发展方向的不同，脑机接口也分化为三种主要类型：第一种被称作侵入式，它需要采用神经外科手术方法将采集电极植入大脑皮层、硬脑膜外或硬脑膜下，进而完成人机信息的传输；第二种为非侵入式脑机接口，无需手术只需要通过附着在头皮上的穿戴设备（如脑电帽），就可以测量大脑的电活动或代谢活动，再将采集到的数据解码成指令；第三种则是介于前两者之间的半侵入式脑机接口。
上述三种脑机接口的区别，只是在于获取脑部电信号方式有所不同。但是侵入式脑机接口由于直接与大脑建立连接，可以获得更强的电信号，所以能够准确、及时地输出指令，更有利于解决生理机能的问题。所以前文提到的BrainGate以及马斯克参与创立的Neuralink，就因为着力发展侵入式脑机接口，获得超过2亿美元融资，成为行业独角兽。
成立于2001年的BrainGate是全球最先进入脑机接口领域的独角兽企业之一，该公司设计的脑机系统从2004年起已经完成了用机械臂喝可乐、与奥巴马握手、思考笔画打字等数十例植入案例，包括浙江大学在2020年完成的中国首例侵入式脑机接口也使用了BrainGate的系统。
比BrainGate晚十几年成立的Neuralink，则一直在BrainGate模式的基础上，借助一系列的工程学优化，以降低侵入式脑机接口的潜在风险。比如其2019年公布的叫作“线”（thread）的技术，是一种直径只有头发丝四分之一的柔性电极，植入大脑之后能用来传递信息；2020年8月发布的Fitbit，将放入脑部的植入物缩小到硬币大小；以及推出一小时内就能完成植入手术的机器人“缝纫机” 。
风口还是骗局？侵入式脑机接口有发展优势自然也有弊端，这使得BrainGate和Neuralink这样的明星企业，一直面临很大的发展压力。
由于侵入式脑机接口需要穿过大脑皮层放入植入物，而人体本身对外来物质具有排异性，因此侵入式脑机接口的长期植入就会产生生物相容性问题。
公开信息显示，BrainGate的许多受试者在使用其产品3到5年后，出现了植入电极被神经胶质细胞缠绕的情况。不仅电极因此报废，受试者还需要进行外科手术将报废的植入物取出。也是因为这一原因，BrainGate自2004年就在申请的正式临床试验迟迟不被FDA通过。

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有科技界“顶流”马斯克强力加持的Neuralink，虽然每次公布新的研究成果都会吸引大量的关注，但也一直没能获得FDA的临床试验许可。此外，在2020年将设备植入小猪体内，演示系统如何记录猪的脑电波信号，以及在2021年，放出一段猴子能靠意念在电脑屏幕上玩游戏的视频外，近两年的Neuralink并没有太多引人注意的新突破。
不仅如此，Neuralink近年来还接连曝出负面消息。首先是核心业务进展缓慢，导致创始团队分崩离析的尴尬局面。据外媒报道，有离职员工称，公司科研的缓慢发展跟不上马斯克苛刻的时间表，很多科学家和员工倍感压力，这或许是导致创始团队成员陆续离开的主要原因。
更加戏剧化的是，2021年5月离开的Neuralink前总裁Max Hodak，在离职后创立了自己的脑机接口初创公司Science Corp，又在今年年初投资了初创公司Synchron 。2022年5月，Synchron的脑机接口产品获得了FDA的临床批准，并招募到了第一位临床受试者。不少媒体在报道时，都认为Synchron已经超越了Neuralink 。
明星企业遭遇发展困局，一定程度上促进了人们对脑机接口究竟是新风口还是新骗局的质疑。但即便是抛开这些怀疑，人们在科学伦理、技术安全等方面提出的问题也成为脑机接口的新挑战。
马斯克“大脑上云”的消息传开后，360集团董事长周鸿祎就表示，在广泛的人类世界使用脑机接口是“一件可怕的事情” 。他还提到，“脑机接口技术将是对全球数字安全的巨大挑战。一旦人脑开始联网，大脑数据的安全也将成为一个新的命题。”
颇为相似的是，动画作品《新世纪福音战士》中，也有机体在没有能源驱动的情况下突然“暴走”的桥段。根据故事设定，这是因为驾驶员母亲的灵魂与机体进行了融合，所以会在危急时刻产生强大能量驱动机体保护驾驶员。但是，如果在目前脑机接口已经能够与计算机通讯，实现对机械的控制的前提下，像马斯克“大脑上云”一样出现大量的人脑联网，必然也会埋下混乱的隐患。
另外，脑机接口对“人机融合”的现实作用以及“大脑上云”的讨论，也让人联想到《阿凡达》中双腿瘫痪的男主角将意识转移到克隆人身上，在潘多拉星球上继续生活的剧情。
虽然和《新世纪福音战士》一样，《阿凡达》也是科幻作品中的故事，但是脑机接口和新热点元宇宙概念的结合，也不免令人期待通过大脑与电脑的连接，使意识进入异次元世界、体验沉浸式游戏的未来幻想。
【投稿|普通人成为EVA驾驶员总共分几步？】尤瓦尔·赫拉利在《未来简史》中提到，人们之所以不愿改变，是因为害怕未知。但历史唯一不变的事实，就是一切都会改变。或许我们目前还不知道，脑机接口与意识转移、元宇宙会带领我们走向怎样的未来，但对于未知的事物永远保持好奇和充满敬畏，一定能让我们收获未知的乐趣。