对话“脑机接口之父”米格尔：希望脑机技术将治愈10亿脑疾病患者

21世纪经济报道记者 蔡姝越 上海报道

雾气弥漫的山谷中，一只正在草地上栖息的野牛被一群潜伏已久的两足动物群包围。不等野牛意识到自己的四肢已无法回应被唤醒的大脑发出的紧急指令，它已注定葬身于这群两足动物手中挥舞的锋利石刀下……这即是旧石器时代，人类的祖先在法国韦泽尔峡谷的拉斯科岩洞绘制的野牛图中的场景。

巴西神经生物学家、杜克大学神经科学名誉教授米格尔·尼科莱利斯（Miguel Nicolelis）在其所著的《脑机革命》一书中写道：直到意识尚存的最后瞬间，这头神奇的野兽都无法明白它的毁灭是精心谋划的结果。而背后主使正是通过随机自然选择得到的最强大、最具创造力、最高效，有时也是最致命的并行有机计算机——人类“脑联网”来实现的。

时间来到21世纪，随着科技的飞速发展，如今的人类正在试图将自身精密运转的人脑与机器进行连接。

在2014年的巴西世界杯中，28岁的截瘫青年朱利亚诺·平托（Juliano Pinto）身穿一套名为“外骨骼”（exoskeleton）的机械战甲，通过脑电波控制机械假肢的技术，让这名青年抬起了机械腿，完成了这场万众瞩目的开球仪式。

而实现这惊人一幕的技术主导者，即为被誉为“脑机接口之父”的米格尔和他背后的“重新行走”项目（Walk Again Project），该项目由几十名来自25个国家的工程师、神经科学家、机器人和计算机专家、物理治疗师、康复护理师和技术人员共同参与，耗时18个月，最终顺利使得截瘫青年平托通过计算机指令完成踢球的动作。

近日，在上海国金中心举办的哈佛大学校友会活动上，米格尔与国内脑机接口独角兽企业BrainCo强脑科技创始人兼CEO韩璧丞进行交谈的过程中时，也再次提到了这一项目。米格尔表示，最初创建这一项目的主要意图是为了向全世界观众介绍现代脑科学研究的前沿技术以及这项技术在改善人类生活方面的巨大作用，但他希望脑机接口技术能够超越对脊柱受伤而导致瘫痪的研究，进入帕金森、抑郁症等更多脑部疾病的治疗领域。

全球每8人中就有1人正在遭受脑部疾病困扰

与众多科幻电影中描绘的人类使用脑机技术穿梭于多重时空的场景不同，当下脑机接口技术的主要应用范围仍集中于医疗领域。

由中国电子技术标准化研究院等机构联合发布的《脑机接口标准化白皮书（2021）》中指出，2019年全球脑计算机接口市场规模约为11.8亿美元，约合85.59亿人民币。

其中，非侵入式脑机接口、医疗保健领域、疾病治疗是脑机接口市场的三大细分方向，估值分别为1024.85、735.6以及546.68百万美元。

如在“重新行走”项目中，为了让上文中提到的截瘫青年平托重新感受到腿部知觉，团队在短时间内设计出了可以控制大脑的液压电动装置。“我们在设计中加入了许多传感器，包括压力传感器、温度传感器、距离传感器等，所以当平托踩在地面上，就会产生压力波，从而使他产生感觉。”在校友会现场，米格尔分享了当时项目中的一些工作细节。

“不过在当时，他踢球的时候，其实并不知道我们激活了脚趾上的压力传感器。”米格尔说。

也正因此，在开球仪式完成后，来自脚部的久违撞击感，使得这名瘫痪已达10年的青年感到了意外和惊喜。“我感觉到了球！”这是平托踢出这一脚后脱口而出的一句话。

除了利用脑机技术帮助平托完成开球仪式，米格尔还意外地发现，在对部分因脊髓损伤而瘫痪的病人进行运动控制后，他们开始逐步恢复了知觉，其中一些病人已经可以通过助行器完成行走。

这也使米格尔意识到，自己25年对于大脑如何具体运作的研究，能够真正有效地治疗这些脑疾病患者。“这些都是我作为科学家的经历中学习到的，我们必须和真正的病人打交道。”

另一方面，脑部疾病已成为当下的人类需要直面的健康威胁。世界卫生组织公布的数据显示，2019年，全球近10亿人患有精神健康疾病。这意味着，全球每8人中就有1人正在遭受脑部疾病的困扰。

校友会现场，米格尔也指出，目前世界上有2500万人因脊柱受损而瘫痪，有6亿人患有慢性抑郁症，同时全球中风患者及慢性癫痫症患者也均超过了2亿人次。

在校友会中，米格尔也提到，其团队也很快将宣布的一个新的倡议，名为 “treat 1 billion”，旨在治愈10亿脑疾病患者。韩璧丞也表示：“大家可能知道，米格尔教授也是BrainCo的首席科学顾问，正是因为有着同样治愈10亿人的愿景，我们走到了一起。”

侵入式脑机接口是否超出了技术的应用边界

值得一提的是，由特斯拉创始人兼首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）创办的美国脑机接口公司Neuralink，其CEO马克斯·霍尔达克（Max Holdack）以及首席工程师蒂姆·汉斯（Tim Hanson）正是米格尔曾经的学生。

目前，随着人工智能、生物神经学、传感器等技术的升级，脑机接口技术主要可分为三种类型，分别为侵入式、非侵入式以及半侵入式脑机接口。

2021年4月，Neuralink曾发布了一段猴子试玩乒乓球游戏《Pong!》的视频。据悉，视频中的实验测试的便是侵入式脑机接口技术，利用植入颅骨内的芯片来远程操控游戏，实现了“意念操控”。Neuralink官方信息显示，这些植入动物头部的设备直径为23mm，厚度为8mm。

而在哈佛校友会现场，谈到Neuralink的研究方向和成果，米格尔则不置可否。“在Neuralink目前所有的成果中，至少我还没有看到任何新的东西，这让我很惊讶。”他直言。

米格尔认为，当一个研究涉及全人类，或试图创造一种新疗法的时候，需要具备3个要点：第一，它需要具备安全性，因为一项疗法不应再伤害一个已经很痛苦的病人；第二，它必须是有效的；第三，它必须是让人能够负担得起的。“人们不应该卖了房子去给大脑治病。”

关于脑机接口技术的应用标准，中国信通院在《脑机接口总体愿景与关键技术研究报告（2022年）》中也提到，为了实现“脑智芯连，思行无碍”的愿景，脑机接口系统应该满足“准确、高效、稳定、易用、安全”这五大需求。

也正因此，米格尔作为侵入式脑机接口的“发明者”，对这项技术本身也抱有批判的态度。他指出，目前在大脑中植入的芯片，其电极均是有使用寿命的，如果需要取出，也需要进行二次开颅。此外，由于大脑会对植入物产生反应，会长出胶水一样的物质，如果要把芯片取出，也有可能会被迫带出一些健康的脑组织。他认为，只有在保证植入物能像心脏起搏器一样在人体内持续存在很久的前提下，侵入式脑机接口技术才有可能真正应用于人体。

他也表示，如果人们可以通过非侵入式的方法来解决疾病，冒着大脑感染的风险植入芯片的做法并非必要。

21记者梳理发现，全球已有多种已落地方案试图通过非侵入式脑机接口技术干预脑相关疾病。国内公司如BrainCo强脑科技，推出的产品包括针对肢体缺失群体的脑控智能义肢，针对孤独症群体的脑机接口解决方案等。此外，由数药智能独立研发的“注意力强化训练软件”则成为国内ADHD数字疗法领域首款获批的“电子处方药”。国外脑机接口公司如Emotiv、Kernel、Neurable等，均在非侵入式脑机接口的技术应用上有所进展。