分析丨苹果不用开颅的脑机接口方案，与马斯克相比存在哪些差异？

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前言：

全球产业链数据显示，脑机接口企业已逾800家，分布于50余个国家 。

Meta、谷歌、亚马逊、苹果及埃隆·马斯克旗下Neuralink等科技巨头均在该领域布局。

其中采用侵入式方案的 Neuralink具有代表性。

作者| 方文三

图片来源 |网 络

苹果脑机接口首次亮相

全球首批能够运用[意念]操控包括iPad在内的苹果设备的肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者诞生。

实现这一突破的关键，在于脑机接口公司Synchron研发的Stentrode。

此设备迥异于大众印象中的脑机接口——Stentrode是一套高科技的[血管内微金属支架]。

其植入原理与清除血栓的血管支架颇为相似。但该支架上集成了多个电极，能够灵敏地通过患者的脑血管，精确捕捉神经信号。

与之配套的，是苹果公司推出的一套全新人机交互协议：BCI HID（脑机接口人机交互标准）。

此举标志着苹果首次将[脑信号]纳入其操作系统的原生输入方式，使之与触控、键盘及语音输入并列。

患者所使用的Stentrode是一种细如发丝、形似支架的脑机接口设备。

它经由血管植入至大脑运动皮层附近的静脉中，设备上的电极阵列负责捕捉神经信号，再通过算法解析用户意图，最终实现对数字设备的控制。

尤为关键的是，该设备首次实现了与苹果生态系统的原生集成。

此项集成的核心在于苹果公司于今年五月推出的全新协议——BCI HID（Brain-Computer Interface Human Interface Device），即脑机接口人机交互标准。

此协议可视为人脑与iOS、iPadOS、visionOS之间的[通用交互语言]，正式确立了脑电波作为与触控、键盘、语音并列的合法输入方式。

通过接入iOS的切换控制（Switch Control）无障碍功能，Stentrode用户得以运用脑电信号替代按钮操作，完成点击或滑动等指令。

与传统辅助设备不同，BCI HID 属于真正意义上的闭环交互系统。

该系统不仅能检测用户神经活动，还可实时提供上下文信息，从而显著提升解码精度与响应速度。

其核心功能在于将特定神经活动模式直接映射至系统快捷指令：想象点击手指动作对应返回主屏幕指令，想象握拳动作对应打开消息指令，想象挥手动作对应启动视频通话指令。

Stentrode 检测到的大脑神经信号经由静脉内导管传输，最终抵达植入患者胸部皮下的接收装置，该装置体积与iPod Shuffle相当。

接收器内置电池寿命可达十年，其续航能力与心脏起搏器电池标准相仿。

该装置通过蓝牙将神经指令传输至患者计算机或iPad终端，使其能够操作短信功能并控制各类应用程序。

完成Stentrode植入后，患者需在Synchron专业人员指导下进行系统校准训练，通过尝试激活不同身体部位对应的神经信号模式来实现设备适配。

苹果正在开发让脑机接口（BCIs）将大脑信号转化为选择、控制和操作 iPhone、iPad、Mac 以及 Apple Vision Pro 界面的能力。

苹果公司与Synchron合作，以其脑机接口（BCI）技术为例，该设备通过微创血管内手术植入大脑运动皮层，具体定位于血管表面。

设计理念分歧形成的技术性能差异

Neuralink的N1设备具备超过1000个电极通道，可获取更丰富的神经信号；而Stentrode仅配置16个电极。

N1采用高密度侵入式植入方式，其电极直接接触脑组织，故采集的神经信号更为丰富，可转化为更高精度的光标控制与键盘输入功能。

既往研究显示，Neuralink受试者通过意念操控光标的速度，甚至超越部分传统鼠标用户的操作效率。

需特别说明的是，N1的高侵入性植入方式存在较高手术风险，可能引发炎症或组织反应等并发症。

相较而言，Synchron的Stentrode植入术式风险较低、术后恢复期短，尤其适用于无法接受开颅手术的患者群体。

当然，Stentrode的技术局限性在于电极未与神经元直接接触，导致信号质量与分辨率受限，数据带宽较窄，仅适用于基础层级的神经信号解码任务。

Stentrode仅配置16个电极，其数量远低于Neuralink的N1设备，这在一定程度上制约了神经数据的采集与处理规模。

尽管如此，Stentrode仍能有效检测与运动控制意图相关的神经信号，并将其转化为可执行指令，为用户提供基础层级的神经信号解码及设备控制能力。

Neuralink 的N1设备凭借大量的电极和直接植入脑组织的方式，能够获取高分辨率的神经信号。

这使得它在功能实现上具有明显优势，可以支持更为复杂和精细的操作。

Neuralink借助高密度电极植入、无线蓝牙传输及人工智能算法整合三项技术突破，成功将[脑意图]至[数字控制]的延迟缩短至毫秒级。

该系统不依赖传统视觉神经通路，而是将视觉信号以电编码形式绕过眼球与视神经，直接输入大脑后皮层视觉处理区。

开颅植入VS血管支架两种哲学观的不同

马斯克领导的Neuralink始终秉持着典型的硅谷极客精神——用最锋利的技术刀刃刺破生物学壁垒。

其核心方案是在头骨上切开创口，将包含1024根微丝电极的N1芯片直接植入大脑皮层。

这种侵入式方案的优势在于能够近距离捕获神经元级别的电信号，理论上可实现超高分辨率的意识解码。

在已公开的实验中，受试者不仅能完成光标移动、文本输入等基础操作，甚至能操控CAD软件设计机械零件，展现出惊人的复杂任务处理能力。

然而，由于大脑会将植入物视为异物持续排斥，导致电极阵列逐渐被纤维化组织包裹，最终出现信号衰减甚至完全失效的问题。

数据显示，首位植入者的1024个电极中有近85%因[线回缩]现象失去功能。

为了维持有效连接，团队不得不尝试开发钛合金替代头盖骨等极端方案，进一步加剧了手术复杂性。

与Neuralink的直线进攻策略不同，苹果选择了迂回包抄的战术。其采用的Synchron公司开发的Stentrode系统，本质上是一种形似心脏支架的微型金属网架。

该装置通过颈静脉血管输送至大脑运动皮层附近，利用血管作为天然导管避免开颅手术。

虽然仅有16个电极的配置远少于Neuralink的千级规模，但其独特的位置选择却颇具智慧——恰好卡在负责身体运动的脑区上方，精准捕获运动意图相关的神经冲动。

当大脑将支架推向组织深处时，反而形成了稳定的固定结构，既减少了排异反应，又保证了长期信号采集的稳定性。

更重要的是，配套开发的BCI HID协议将脑电信号转化为苹果设备的标准输入方式，使意念控制变得像触摸屏幕一样自然。

正如中科院院士郑海荣所言：把大脑当成随意插拔硬件的机器是一种缺乏想象力的[蛮力工程]，苹果的选择恰恰印证了这句话,与其强迫人类适应机器，不如让技术服务于人的自然状态。

结尾：

这场脑机接口竞赛的终极战场，或许不在实验室而在标准制定：苹果推动的BCI HID协议若成为行业规范，将复制USB接口时代的生态霸权；Neuralink则试图以[高带宽数据标准]重构人机交互规则。

部分资料参考：科技最前线：《意念控制时代来临！马斯克最新揭秘脑机接口5大技术路线》，信创专研社：《七部门发文，脑机接口的未来已来？》

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