上海
让瘫痪者用意念控制双手，帮助失语患者“开口说话”——在科学家看来，这只是脑机接口发展的第一阶段，即读懂大脑信号。在7月12日举行的2026未来科学论坛上，多位脑科学、脑机接口领域专家表示，随着神经科学不断加深对大脑的认知，脑机接口将逐渐从“读脑”迈向“写脑”，最终实现与大脑的双向信息交互。
北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏指出，过去十多年脑机接口的快速发展，主要得益于工程技术的突破，包括电极材料持续升级、设备不断微型化和高度集成化，以及人工智能被广泛应用于神经信号解码算法，大幅提升了脑机接口的性能。
“当前科学家对脑机接口的理解，仍建立在早期神经科学基础研究上。”罗敏敏表示，随着大脑工作的底层机制不断被揭示，未来其对脑机接口发展的推动作用将越来越突出。
他指出，一方面，对神经环路认知的不断深入，将帮助研究人员更精准理解不同脑区承担的功能。例如，在语言解码过程中，哪些脑区真正参与语言产生，可否通过多个脑区协同记录进一步提升解码精度和速度，都需要神经科学提供理论支撑。
另一方面，也是更重要的一点，脑机接口将从“读出”脑信号逐步迈向“写入”信息阶段。“视觉假体、触觉假体，通过精准神经调控影响人的情绪等，都属于写入式脑机接口。”罗敏敏说，与读取脑信号相比，向大脑精准“写入”信息，对神经科学提出了更高要求。
相比“读脑”，“写脑”究竟难在哪里？临港实验室脑机接口领域首席科学家李澄宇举例说，视觉脑接口要通过刺激视觉皮层产生特定视觉感知，关键问题并非只在于如何制造电极，而是需要回答哪些脑区需要刺激、刺激哪些类型的神经元、采用什么样的刺激参数等一系列神经科学问题。与此同时，人脑中超过70%的皮层参与视觉信息处理，使得视觉信息写入远比读取复杂得多。
“目前我们仍处于非常早期的阶段。”李澄宇说，现在科学家只能在初级视觉皮层诱发最简单的视觉感知——一种被称为“光幻视”的现象。它就像人被撞击后“眼冒金星”，能够感知到一个个光点，却还称不上真正意义上的视觉。而脑机接口要最终帮助失明患者重新看到五彩斑斓的世界，能够识别人脸、判断距离、感知物体形状乃至理解情绪，还需破解大量神经科学难题。
李澄宇介绍，他所在的团队近年来开展灵长类脑图谱研究，发现了大量灵长类特有的细胞类型、分子分布和神经环路连接模式。这些基础研究将直接决定未来脑机接口电极应该放置于何处，以及如何实现更精准的“读脑”和“写脑”。
除了电信号，大脑的信息传递还依赖复杂的神经化学信号。北京大学生命科学学院教授、博雅特聘教授李毓龙指出，目前大脑中的神经化学信号对于人类来说仍是“黑箱”。他介绍，过去，神经化学信号检测主要依赖离体细胞实验，很难实时观察活体大脑中的变化。近年来，随着新型分子探针等工具的发展，研究人员能够在活体内实时监测神经化学信号，甚至同步记录多种神经递质的动态变化。
李毓龙认为，未来如能同时读取电信号和神经化学信号，人类对大脑运行机制的理解将更加完整，也将为脑机接口提供更多新的突破方向。
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