陈根：如果只追求成功率，脑机接口终将背离医学

文/陈根

在2025年，脑机接口（BCI）驱动的动力假肢和机械臂控制，已成为瘫痪康复的里程碑。然而，深入其底层逻辑会发现，我们目前实现的并非“意念与机械的无缝融合”，而是一场充满了预测、脑补与妥协的“信号博弈”。

也就是说，当前我们所看到的临床表现，比如患者控制机械臂时，其实这行为背后隐藏着深刻的物理、算力与认知危机。我们可以从下面的分析中，对这个问题进行更深入的思考。

一、 信号采集的“盲人摸象”：物理层面的不确定性

患者想要移动手臂的“意识”，在转化为机械动作前，首先受阻于信号采集的极低精度。这个问题不论我们是否谈论与重视，目前就是现实存在的问题，最现实的挑战就来自于以下两方面：

1、采样空间的稀疏性： 运动皮层拥有数亿个神经元，但目前主流的植入式电极阵列（如Utah阵列）仅能捕捉几百个通道。这相当于试图通过观察海面上几个浪花的跳动，来推断整片海洋的海流方向。这种采样极度欠拟合导致复杂的精细动作（如系鞋带、旋转钥匙）几乎无法从原始信号中直接还原。

2、生物信号的“噪声污染”： 神经元放电（Spikes）混杂在巨大的背景噪声（LFP）中。呼吸、心跳、甚至电极在脑组织中的微小位移，都会改变信号的波形。这种不稳定的物理源头，使得信号从采集端开始就是残缺且失真的。

二、 AI编译的“臆断”：代理意图取代了真实意识

这是目前BCI技术最核心的矛盾：机械臂表现出的“灵巧”，很大程度上是人工智能的“猜测”，而非患者的“指令”。可以说，基于脑机接口的意念控制背后，其实是AI的参与，比如：

1、AI的预测性补全（Predictive Completion）：

由于原始神经信号不足以支撑平滑的运动轨迹，AI算法会引入“运动学先验”。当AI检测到患者有“向左前方移动”的微弱意念时，它会自动生成一条平滑的抛物线轨迹。这意味着，机械臂的运动细节是由算法优化的结果，患者只给出了起始冲动，AI补全了过程。

2、“共享控制”背后的主权稀释：

为了提高抓取成功率，现代机械臂通常集成视觉传感器和自主避障算法。当机械臂“自动”对准杯子时，这种操作实际上是机械臂的自主意识劫持了患者的控制权。长此以往，患者会感到自己不再是肢体的主人，而只是一个发出“确认”信号的审批员。

三、 认知的断裂：本体感觉的“荒漠化”与虚假反馈

真正的肢体控制依赖于“本体感觉”（Proprioception）——你不需要看，就知道手在哪。但是脑机接口技术所控制的机械臂并不是这种机制，更多的是依赖于患者的视觉反馈，这就会导致以下问题的出现：

1、视觉依赖陷阱： 瘫痪患者控制机械臂主要依赖视觉反馈。这种“盯着手看”的控制模式极度消耗认知资源，极易导致精神疲劳。

2、反馈信号的异化： 即使通过闭环电刺激模拟触觉，那种由电流诱发的“刺痛感”或“震动感”也与真实皮肤的温润触感完全不同。这种感知错位会导致大脑皮层功能区的异化，甚至诱发幻肢痛或人格解体感。

四、 接下来重点关注并急需解决的核心问题

要实现真正的“意识主权”回归和精准控制，进入2026年，面对脑机接口不断的进入临床，我们的研究必须攻克以下堡垒：

1. 突破“信噪比”：开发柔性、高密度电极

研究重点： 告别刚性金属针，转向模仿脑组织物理性质的“神经丝”（Neural Lace）或导电水凝胶，以实现数万个通道的长期、稳定采集，减少免疫排斥引发的信号衰减。

2. 从“生成式AI”转向“信托AI（Fiduciary AI）”

研究重点： 改变AI“越权脑补”的现状。开发能够区分“患者原始指令”与“算法优化建议”的架构。AI应以透明度为核心，在补全轨迹前获得神经层面的“预确认”，确保每一个微小动作都溯源于患者意志。

3. 神经重建：建立多模态本体感觉闭环

研究重点： 重点研发将机械臂末端的压力、温度、位置信息转化为类生物神经编码并回传至感觉皮层。目标是让患者产生“这只机械臂就是我肉体一部分”的幻觉，即实现“具身化”的深度融合。

4. 意识主权评估体系的建立

研究重点： 建立量化的“代理感（Sense of Agency）”监测指标。在康复训练中，通过脑电分析实时评估患者对机械臂的控制感，防止AI过度介入导致的认知退化。

最后，脑机接口帮助瘫痪患者不仅仅是为了让他们“能动”，或者是临床实验上的能控制的成功，更是要为了让患者能够找回“我在动”的尊严，不被误读，不增加额外的注意力负担。因此，进入2026年之后，我们所面临的挑战，是如何在提升机械性能的同时，将控制权从算力的独裁中夺回，归还给那个在寂静中沉思的灵魂，如何能够更有效的编译出患者的意图。