一位因中风导致下肢行动不便的58岁王先生，头戴脑电采集设备，仅靠意念操控，身下的下肢外骨骼机器人便开始缓慢行走。他激动地说：“今天亲身体验才发现，脑机接口好像拥有‘读心术’一般，能让‘心想’变为‘事成’！”

这些曾只出现在科幻电影中的场景，如今正通过脑机接口技术走向现实。

脑机接口：大脑与机器的“翻译官”

脑机接口，顾名思义，是在人脑与外部设备之间建立直接的通信通道。它就像是架设在大脑与机器之间的“桥梁”，不仅推动人机交互方式的演进，也为脑科学研究和神经系统疾病的治疗开辟了新路径。

脑机接口的基本工作原理是：采集信号→解读信号→执行指令，就像在破解大脑的“摩斯密码”。脑机接口就像一位精准的“翻译官”，当你产生一个想法时，大脑中的神经元会放电形成脑电波。

脑机接口通过识别脑电波特征直接读取大脑意图，并转换成控制指令或输出信号，从而实现对机械臂、无人机或智能家居等外部设备的控制。当你想象移动右手时，大脑运动皮层的特定区域就会产生独特的电信号模式。脑机接口设备捕捉到这些信号后，通过算法进行“翻译”，最后转换成机器能理解的指令。

想想看，这就像是给大脑配了一个专属翻译，只不过这个翻译不精通各国语言，而是精通“脑语”！

读心有术：脑机接口的百年进化

从人们熟知的脑电图，到通过大脑信号操控机器，脑机接口技术相关领域的的研究已走过百年历程：

1924年，德国精神病学家汉斯·贝格尔通过头皮电极首次记录到人类脑电活动（α波和β波），这就是大家熟知的“脑电图”。

1950年代，美国与苏联的研究团队通过植入电极记录动物（如猫、猴）的皮层电信号，发现大脑运动皮层的神经活动与具体动作意图相关。这一时期的技术虽未直接应用于人类，但揭示了神经解码的可能性。

1960年代，美国科学家埃伯哈德·费兹（Eberhard Fetz）训练猴子通过激活单个神经元控制仪表盘指针，证明神经活动可被用于操作外部设备[[4]]。这是首次证明“意念操控”并非天方夜谭。 2002年，布朗大学“BrainGate”团队开展首个人体临床试验，一名瘫痪患者通过植入式电极阵列控制电脑光标。这是人类首次真正实现“意念打字”的雏形。

2016年，匹兹堡大学的一项研究让四肢瘫痪的纳森·科普兰不仅能用意念控制机械臂，还能通过传感器获得触觉反馈。

2021年，Synchron公司获得FDA批准开展大规模临床试验，其微创支架技术通过血管将电极送入大脑。

2024年，Neuralink宣布为首位人类患者植入设备，初步信号检测成功。

非侵入式VS侵入式：你选哪派？

脑机接口领域主要分为两大“翻译”流派——侵入式和非侵入式，它们在捕捉电信号方面各有门道，就像武侠小说里的不同门派。

非侵入式派像是“外家功夫”，在头皮表面使用电极、传感器等设备获取大脑活动信息。这种方式安全、无创，适合大规模应用和日常使用。但缺点是信号质量不够高，因为头皮和颅骨会削弱信号，只能捕捉到模糊的信号，如同在门外听人聊天——能听到动静，但细节全靠猜。

侵入式派则像是“内家高手”，通过在大脑皮质植入电极，直接获取高分辨率的神经信号。这种方式能实现更高精度、更复杂的神经控制功能，好比直接在会议室里安装录音设备，每个字都听得清清楚楚。但存在手术风险，可能引发感染、炎症，甚至神经损伤——这代价可不小，堪称“高端定制服务”。

近年来，一种折中的解决方案——微创式脑机接口应运而生。它像是“轻功高手”，既能获取比非侵入式更清晰的信号，又不需要深入脑组织，降低了手术风险。

前沿突破：从实验室走向现实

在浙江大学医学院附属第二医院，一位77岁的高位截瘫患者通过脑中想象，驱使机械臂成功写下了“浙江大学”4个字。这项成就得益于5年前专家团队在患者脑中植入的两块微型芯片，它能精准解码神经信号，实现“脑控”写字。

在首都医科大学宣武医院，四肢瘫痪14年的杨先生实施无线微创脑机植入手术后，不仅能用意念操控外骨骼手套完成抓握动作，甚至可以独立拿起水瓶喝水。对他而言，这瓶水等了14年，其滋味应该格外甜美。

脑机接口技术在非医疗领域的应用场景也在不断扩展，开始走进普通人的生活。

在吉林大学的一处试验场内，驾驶员头戴脑机接口设备，仅凭一个意念，车窗便流畅地自动打开。研究人员表示，“我们借助脑机交互技术，实现了对车内部分装置的精准控制，系统响应延迟低于0.2秒”——这反应速度比很多人类助手还要快！

盈趣科技开发的Xmuse脑电波仪，让用户可以用意念调节房间灯光亮度，甚至关灯。想象一下，冬天窝在被窝里觉得灯太亮，连手指都不用动，灯就灭了——这简直是“懒人科技”的终极梦想！

近日，在2025脑机接口核磁共振高峰论坛上，由天津大学脑机交互与人机共融海河实验室和上海联影医疗科技股份有限公司合作研发的全球首套脑机交互定制化磁共振平台“神工神观”正式启用。该平台创新构建动态匀场与超高梯度协同赋能的神经影像专用磁共振成像系统，成功实现微米级结构功能特征的在体无创高时空分辨全脑解析，为下一代高性能脑机接口研发提供关键支撑。

伦理思考：机遇与挑战并存

随着脑机接口技术的快速发展，相关的伦理问题也逐渐浮出水面。

隐私保护是个大问题。我们的思想、情感都是非常私密的东西，如果脑机接口技术能够读取这些信息，谁来确保我们的“大脑数据”不会被滥用呢？毕竟，谁都不希望自己内心的“小剧场”被外人围观。

2024年2月，国家科技部发布《脑机接口研究伦理指引》，明确指出应严格控制干预人的思维、精神和神经活动过程的研究，尽可能避免各种直接和间接伤害，尊重人的自主权。

随着技术的不断进步，也许不久的将来，我们真的能够实现用意念控制周围的环境，让“心想事成”从成语变为日常。到那时，我们或许会怀念那个还需要动手按开关的年代——毕竟，连动动手指都显得那么“复古”。

而这一切，只是起点。

部分内容来自人民网报道

来源: 陈林孝