昨天（8月1日），在南方科技大學和騰訊共同主辦的首屆“青年科學家502論壇”上，由騰訊贊助的“科學探索獎”歷屆100位獲獎人，基于對當今科學熱點問題的思考和對科學發(fā)展趨勢的判斷，提出了“十大科學技術問題”。其中一個廣受公眾關注的問題是“人腦和機器是否能實現(xiàn)直接通訊？”

對此問題的直接回答是：“可以，而且此技術已有多年的研究歷史。”目前的主要動機是想要幫助運動和感知功能受損的殘障人士，但技術發(fā)展和商業(yè)動力不會止步于此。未來會怎樣？我們請美國喬治城大學神經科學系教授吳建永對此做個幻想未來。除卻目前的繁瑣技術，可能的走向是什么？他認為，腦機接口技術的未來發(fā)展可能完全脫出俗套，需要解決的科學問題遠多于技術問題。

撰文 | 吳建永（美國喬治城大學神經科學系教授）

我先對題目里的“直接通訊“咬文嚼字一下，所謂的“直接”是什么意思。按理講我們都明白，人腦和機器直接通訊就是往腦子里插電線唄。但是，隨著技術的進步，人機通訊可以不用“插電線”，而用超聲，用光，用磁場或微波來進行。另外“電線”的定義也會隨著技術進步越來越模糊。比如，用無線傳輸代替穿過頭皮和頭骨的電線。又比如，利用與神經細胞大小類似的無線芯片實現(xiàn)通訊，這樣電線雖然還是有的，卻只在“最后一微米”存在，變成鍍在硅片上的薄層金屬膜，一邊是個神經細胞，另一邊是個COMS晶體管。甚至用神經細胞膜直接當做場效應管的柵極。

所以，我把“直接通訊”理解為“繞過天然的五官或肌肉，讓神經細胞與電子線路進行直接的信息交換”。

為什么要繞過感官和肌肉呢？目前的主要用途是幫助感官損壞或不能活動的殘障人士獲得比較高的生活質量。我們都看到過能讓截癱病人打字、吃油條、喝可樂的新聞。

由于腦機接口帶來的道德考慮，目前腦機接口的受眾主要是殘疾人。然而隨著技術不斷完善，應用會逐漸變寬，“幫助殘障人士”的界限也變得模糊了。比如阿爾茲海默癥失憶患者將來有可能利用腦機接口來增強記憶，恢復生活自理的能力。那么記憶差的人是否也能用腦機接口增強記憶？繼續(xù)發(fā)展下去就變成幫正常人增強記憶和思想活動的工具，比如所謂"腦讀”設備，利用腦機接口驅動的搜索引擎，數(shù)據庫等等。設想一下不用考大學，甚至根本不用上大學就能考滿分的感覺多么“好”（這種魔幻的生活什么樣？有興趣的讀者可閱讀我?guī)啄昵皩懙摹堆b上腦機接口是個啥體會？| 小爐匠沙龍》）。

回憶一下第一次工業(yè)革命的機器幫助了人類的肌肉，把鐵鍬變成挖掘機就掀起了社會巨變，就不難設想人腦與機器間實現(xiàn)高速通訊會造成怎樣天翻地覆的社會變革。到時候，大腦高度互聯(lián)的超級文明會不會終結目前建立在個體松散連接基礎上的人類文明？

這里不討論人類文明結束以后的事，只談談想在這個巨變之前，我們作為目前社會中松散連接的渺小個體，怎樣改進腦機接口技術，逐漸讓腦機接口變得更安全可靠、更強大。

腦機接口的基本原理我們知道神經細胞利用電信號來相互通訊。神經細胞的電信號是短促的放電（圖1A），聽起來像收音機里劈劈啪啪的靜電噪聲。如果在神經細胞旁邊放一個電極，就可以接收到神經的放電（圖1B）。同樣，這個電極也可以把外界的電流送過來，這個神經細胞受電流影響就會放電（圖1C）。這樣，電極與神經細胞之間就實現(xiàn)了雙向的收發(fā)通訊。這個雙向通訊從大腦的角度看，神經細胞接受外部電流引起放電就叫產生“感覺（sensory）”，而神經細胞放的電通過電極送出去就導致了“運動（motor）”。

圖1 腦機接口基本原理 A 左為大腦皮層中的神經細胞，中為神經放電的電信號，放電信號很短促，只有大約千分之一秒。右為同一個細胞的一串放電。神經信息是編碼在其放電的個數(shù)、頻率（單位時間內放電數(shù)目）以及不同神經細胞之間的協(xié)同等幾種形式上的。B 當一個電極靠近神經細胞時，神經細胞發(fā)出的放電信號（黑色豎線）就能被電極接收。電極的構造是一個導電的尖端（紅色）和后面的電線構成。電線周圍包裹著絕緣層（藍色）以防止漏電。C 當給電極通上電流時，神經細胞會受電流的影響而放電。圖中紅線代表通電流的時間和強度，黑線代表神經細胞的放電。

腦機接口的電極一般包含一個導電的尖端和一根外裹絕緣層的長電線。尖端用來接收和發(fā)送電信號，而后邊外裹絕緣層的電線則用于遠距離傳輸時防止漏電。從細胞的尺度上看，幾厘米的距離已經是千山萬水了。所以，實現(xiàn)腦與機器直接通訊在原理上是十分簡單的，只需要用電極靠近神經細胞就行了。但從技術上看，又不那么簡單：電極尖端與神經細胞需要靠得很近，距離稍遠信號就可能被噪聲淹沒。而尖端太近了可能會破壞了那個神經細胞，使這條通路失效。所以尖端的尺度、電極插入的方法、電極材料能與腦組織相容性、電極桿是否足夠細、能否隨腦組織飄動而不引起損傷等等，都是困擾現(xiàn)今腦機接口應用的技術性問題。

一個電極的腦機接口那么用一個電極的腦機接口有多大效果呢？其實效果還是很可觀的。1960年代，耶魯大學腦機接口的先驅荷塞·德爾加多（J.M. Delgado）就成功展示了用1-2根電極的腦機接口可以讓一頭憤怒的公牛掉頭逃走（圖2）。其原理非常簡單，就是把一根電極植入腦子里負責產生恐懼感的結構（杏仁核）。當公牛向他沖過來的時候，他通過遙控器向那個電極傳入電流，讓杏仁核里的神經細胞興奮起來。這時牛就會產生一種無比巨大的恐懼感，掉頭跑掉。但是實際用的時候發(fā)現(xiàn)牛沖得太快，讓人來不及躲。于是他又在牛腦內控制的結構（尾核）里加了一個電極。這個電極一通電就能攪亂牛跑步的動作, 感覺像踩上香蕉皮，牛就會急剎車，立刻慢下來。從那個時代至今，已經有很多刺激腦皮層以下關鍵結構的研究，也產生了驚人的效果，如超過一切真實體驗的欣快感或恐懼感，能讓沖鋒的公牛突然僵住或讓僵住的巴金森病人瞬間恢復自由活動能力等（就是醫(yī)院里常說的“腦起搏器”）。

圖2 德爾加多和他用腦機接口戰(zhàn)勝暴怒公牛的實驗

但德爾加多的實驗還不算真正意義上的腦機接口，因為它的電極影響了周圍一大堆神經細胞，只是對正常神經過程進行干擾。

1980年代，科學家做了一個更精細的實驗說明操控少數(shù)神經細胞就能對決斷產生影響。這個實驗是讓猴子看一個屏幕，上面有許多亂飛的點點，類似于圍著桌子飛的一群蒼蠅。這時讓猴子做個游戲，判斷是從右向左飛的點點多還是從左向右飛的點點多。如果猴子認為向右飛的多，就按右邊的電鈕，認為向左飛的多就按左邊的電鈕。猜對了有獎！剛開始的時候先玩80:20，即100個點子里有80個向一個方向飛，另外20個向反方向飛。猴子很快就學會了。然后研究人員就提高難度，75:25，70:30， 65:35 …… 越來越難。然而猴子都是打電玩的高手，玩了幾天，技能就提高到50:49。即滿屏飛行的點點里哪怕有1% 的不對稱 ，猴子也能猜對。然后研究人員就開始耍賴，讓給猴子看沒差別的屏，即50：50。這種情況下猴子無論如何努力，都只能蒙對一半。這時研究人員用一個單電極腦機接口影響大腦皮層視覺區(qū)中少數(shù)幾個神經細胞的放電，結果發(fā)現(xiàn)這樣微小的影響居然能改變猴子的猜左或猜右的決斷。對這個實驗您可以腦補一下，您在做決定去看電影還是去喝咖啡時，腦子里會有萬億神經細胞在七嘴八舌地吵。這時是不是可以用影響其中很少數(shù)幾個神經細胞的活動來讓您改主意？

多個電極的信息優(yōu)勢只用一個電極的腦機接口有兩個很大的缺點：一是通訊的信息量非常少，只能在小范圍內變化。第二是可靠性太差，如果這個神經細胞“走神了”即不去參加您想控制的腦活動，或者躺平死了，那么控制就失效了。所以，目前的腦機接口都需要很多電極。舉兩個有新聞效應的例子，一個是用一百多個電極實現(xiàn)對手指的虛擬感覺（圖3），另一個是用一百多個電極實現(xiàn)截癱病人快速打字等等。

圖3 用多個電極產生虛擬感覺 A 把假手的每個手指分成八個區(qū)域（1-8），把每個區(qū)域的壓力傳感器信號轉化成電流通進一個電極。這樣假手上不同位置的不同壓力就能轉化成對不同神經細胞的不同發(fā)放頻率，以產生虛擬感覺。B 電極植入腦皮層的位置示意圖，虛線代表腦皮層上的主要地標“中央溝”，中央溝后面就是身體感覺的手區(qū)。C 病人腦皮層上實際的感覺區(qū)與電極的相對位置。淺黃色為手掌感覺區(qū)，橘黃為小指區(qū)，淡紫色為食指區(qū)，紅色為拇指區(qū)?；疑綁K為電極陣的位置。從圖中可以看出，植入電極的范圍雖然遠比手感覺區(qū)小，而且手指手掌的位置也和感覺區(qū)對不上。但是通過手眼結合的訓練，病人逐漸能學會，產生逼真的虛擬感覺。（圖源：Flesher et al., Sci. Transl. Med. 8, 361ra141 (2016) ）

用多個電極獲得的信息量不是簡單的加和，而是一加一大于二，能在好幾個方面獲得單電極測不到的信息。

首先，單電極只能看到眼前一個神經細胞放電速率的改變，卻不知道這是否只有這個細胞在“發(fā)神經”， 還是周圍很多神經細胞都在活動。而用多個電極則很容易分辨這兩種情況。這個有多少個神經細胞一起活動的信息很重要，因為一般大腦想做點什么事都需要大量神經細胞的參與，因此看到很多神經細胞都在放電就意味著有一個正在進行的神經過程。

其次，多電極可以看到不同神經細胞之間活動的關聯(lián)。關聯(lián)有正有負。正相關指神經細胞A和B的活動同時增加或同時減少；而負相關則是A增加對應于B減少，A減少對應B增加。細胞間的活動關聯(lián)信息對于解讀腦子想干什么很重要。比如在上面提的用100個電極實現(xiàn)快速打字的例子里，神經細胞A， B，C的活動可能在病人想畫順時針圓圈的時候出現(xiàn)正相關，而D，E，F(xiàn)活動出現(xiàn)負相關；而當想畫右折角的時候，則出現(xiàn)B，D， F正相關，A，C，E負相關。這樣把多個電極測到的放電送給AI的神經網絡去分類，再跟病人的具體意愿進行對比，就能更準確地猜出病人想寫什么字母串。

第三，用多個電極可以獲得不同神經細胞放電信號之間的時間關系。神經放電信號很短促，只有1 毫秒（千分之一秒）的時間。如果A放電后B也緊跟著放電，就可以說二者間活動是同步的。同步是比相關更強的聯(lián)系，提示二者間可能有物理聯(lián)系或共同接收另一個神經細胞的信號。一個神經過程經常是幾百萬到幾億神經細胞協(xié)同活動，其中包含高度復雜的相關、同步和因果關系。可以想象，腦機接口的電極數(shù)量越多，就越能透徹地分析出大腦想干什么。

如果把大腦比作一個世界，每個神經細胞比作一個人，那么顯然同時與很多人通訊才能更準確地把握世界的動態(tài)。

多少根電極才夠用？目前鋼鐵俠馬斯克的“縫紉機”已經能在動物腦子里插3千多個電極了。腦機接口的進化也符合指數(shù)定律（圖4），而將來的新技術有可能會出現(xiàn)很快的增長。

圖4 腦機接口的電極增長速度 圖中藍色為半導體芯片上晶體管增長數(shù)目，紅線為腦機接口記錄到的神經細胞數(shù)量。從歷史上看，晶體管數(shù)目約每2年增加一倍（摩爾定律），腦機接口記錄神經細胞的數(shù)量大約是每7年增加一倍。丨圖源：Hong and Lieber, Nature Reviews Neuroscience (2019)
https://doi.org/10.1038/s41583-019-0140-6

那么究竟需要多少電極才夠用呢？我們可以根據教科書知識來粗略估計：

首先看觸覺：人的一個手指尖的精細感覺需要大約3000個壓力感受器，有這樣的分辨率才能讓您摸出沒洗臉的粗糙或使用高級化妝品后的細膩。如此，兩手十指加上手掌，幾萬個電極不算多吧？

然后看視覺：眼睛是心靈的窗戶，大腦接收的外界信息有90% 來自眼睛；與大腦相連的視神經占大腦與整個身體相連神經總數(shù)的40%；50%的大腦用于視覺信息的處理。視神經內大約有120萬根神經纖維（每根纖維由一個神經細胞長出來，用于把自己的活動信息送進大腦）。如此看來，要想通過腦機接口看電視，總得有百萬數(shù)量級的電極吧？

最后看思想：我們知道腦殼里有左腦和右腦，各自有自己的思想和脾氣，相當于兩個“人”住在一個腦子里。那為啥您感覺不到這兩個人打架呢？因為左右腦之間有很好的溝通。這種隨時隨地，非常良好的溝通需要有兩億根神經纖維。所以您雖然有時會感到自己科學范兒和藝術范兒的矛盾， 或者用直覺做出違反邏輯判斷的決定，但基本上思想還是和諧的，沒有左右腦互相想離婚的感覺?？梢栽O想，若要讓大腦和機器無縫對接，和諧相處，需要億數(shù)量級的電極。有這樣多的電極就能實現(xiàn)人腦-機器融合在一起的現(xiàn)象，腦子和機器不再會鬧變扭，也不再會有人想把腦機接口關了，因為關機以后會感覺腦子突然空了，突然變成傻子一樣。

大腦皮層中有約二百億個神經細胞，他們之間廣泛聯(lián)系，但主要的“互聯(lián)網絡”都是在附近幾毫米內完成的，而遠程聯(lián)系（如左腦右腦之間）只有很少量的一部分。所以最終腦機接口能達一億根電極，即腦細胞數(shù)量的百分之一左右，是符合神經系統(tǒng)中短程和長程連接比例的。

回到本文的題目，人腦和機器直接通訊應該是沒問題的，而真正的技術挑戰(zhàn)是怎樣能讓通訊的容量超過自然速度，即超過大腦通過天然的感官和肌肉與世界的通訊速度。由于神經細胞本身速度的限制，增加電極的數(shù)目是增加通訊速度的唯一辦法。按視神經里百萬根神經纖維的編碼容量，我們可以估計出大腦天然的通訊速度大約與一個視頻通道相當。而大通訊容量腦機接口的關鍵就是“最后一微米”工程。即怎樣讓大量的電極與大數(shù)量大神經神經形成可靠的連接。

從一萬個到一百萬個電極達到一萬電極大概不難，也許馬斯克的縫紉機幾年內就能做到。但是繼續(xù)增加幾個數(shù)量級的電極就不再能用目前的軟電極技術了，因為要插入腦皮層的電線實在太多了。

連接一百萬個電極的腦機接口有可能采用不用插入的平面電極陣。這個電子技術目前已經有了，類似于手機上相機上用的CMOS芯片。手機相機輕易能達到幾百萬個像素，其中每個像素就是一個測量光強的感受器。如把光感受器改成電感受器（電極），就可以變成有幾百萬電極的腦機接口。我們看看手機的相機，可以發(fā)現(xiàn)幾百萬光感受器的信息并不需要幾百萬根電線通出來，而是把信號在相機硅片上已經整理好了，從一根電線上循序導出。類似地，人們可以把神經細胞放電的信息在芯片上進行預處理，然后再用一根線把神經細胞放電的信息順序導出。這個技術也叫“CMOS電極陣”，目前已經用于研究工作。

那么百萬電極的技術瓶頸在哪里呢？瓶頸就是怎樣讓神經細胞和電極形成一對一對的聯(lián)系。我們知道電極必需靠近神經細胞才能接收或發(fā)送信號。在一個有百萬電極的兩維芯片上，怎樣讓百萬神經細胞每個都湊近一個電極接點，形成穩(wěn)定的信號通路呢？這情況看著有點像在一個萬人體育館里，記者席上密集排列一萬個麥克風。這時讓觀眾席上的每一個人對著其中一個麥克風說話，達到既能聽見又互不干擾的目的，看著像個不可能完成的任務。

但是這個問題也許可以通過對神經細胞的操控來解決。我們知道神經細胞上有很多枝叉，用來傳遞和處理信息。這些枝叉不是像樹枝一樣是固定的，而是像章魚觸手一樣可以動來動去。在生物實驗中培養(yǎng)神經細胞的時候，很容易觀察到單個神經細胞可以自己長出長長的觸手 (neurites)，和周圍其他的神經細胞聯(lián)系起來（圖5）。由此可知神經細胞有向外生長，尋求刺激的原始動力。神經細胞枝叉的生長速度和方向受幾種神經生長因子的調控。

圖5 人工培養(yǎng)的神經細胞之間形成的連接 圖中白色亮圈所圍繞的圓形物體是神經細胞，暗色的條狀物是神經細胞長出的枝叉，神經細胞靠這些枝叉互相交聯(lián)傳遞信息。神經細胞在開始培養(yǎng)時，像一個個小球，互相獨立，之后幾天內就長出枝丫并與周圍的其他細胞接觸。

既然神經細胞有持續(xù)生長的動力，如果電極點上釋放吸引神經生長的化合物，并且在電極表面提供與神經細胞膜粘結的小分子，那么就有可能吸引神經突長過來，在芯片上形成大量穩(wěn)定的電極-細胞界面。

這個思路叫“神經生長電極”（neurotrophic electrode)，由腦機接口的前輩菲爾·肯尼迪（Philip Kennedy）發(fā)明。在他的原型器件里，電極尖端是放在一個玻璃管里了，管內含有神經生長因子（圖6）。菲爾是個傳奇性的人物，十幾年前因為FDA的手續(xù)問題和NIH研究經費的問題，他失去了在美國進行人體試驗的能力。可是他不甘自己的發(fā)明和自己一起在沒經費的狀況下逐漸老去，于是自費飛到規(guī)矩不嚴的巴西，讓醫(yī)生在他自己的腦子里植入了這種電極。不幸的是，他在自己身上的實驗也失敗了。

圖6 菲爾·肯尼迪和他的神經生長電極 A 肯尼迪的神經生長電極，箭頭所指的綠色錐形管是個吸引神經生長的玻璃管。B 玻璃管的放大照片，里面有兩根記錄電極。C 菲爾在他的實驗室里，背后的儀器可以看出是1950-60年代的水平。D 神經生長電極的原理圖，采自他2008年的文章。上面是實際記錄到的神經發(fā)放，信號質量非常好，下面示意當電極埋入大腦皮層后，遠處的神經細胞受生長因子的吸引長入玻璃管。

在科學研究上，失敗是日常，成功則是奇葩。也許過幾年哪個億萬富翁會撿起這個概念，把生長因子和CMOS 電極陣組合起來，創(chuàng)造一個風頭超過馬斯克1000倍的腦機接口。注意，目前的腦機接口電極與神經生長電極的理念是非常不一樣的，腦機接口是把電極暴力插入，憑運氣靠近神經細胞。而神經生長電極則是用生長因子吸引遠處的神經細胞長過來，這種方法技高一籌的原因是，電極可以長的離神經細胞非常近而避免插電極時對這個神經細胞造成損傷。而常規(guī)插電極的腦機接口總會造成電極附近的神經細胞損傷，畢竟插到很近又不損傷細胞是個小概率事件。此外，由于神經生長電極是自己長到電極上的，因此結構比較穩(wěn)定也能隨著電極運動。實際測量證明，這種技術可以穩(wěn)定記錄十幾年時間，這是目前其他電極難以達到的。

怎樣達到一億個電極億級數(shù)量的電極應該遍及各個腦結構，而不是集中在一個腦區(qū)。另外那么多電極已經不可能再有電線，應該用無線網把神經信號傳給外面的接收器。目前的IPv4互聯(lián)網已經能同時連接四十億個器件，所以電子工程并不是瓶頸。而瓶頸是微小的電池和把大批微小的腦機接口布置到腦皮層里。把電子線路做得像神經細胞一樣小并不難，但是要給這億萬個摻雜在神經細胞間的“小手機”充電可就太難了。目前的一種辦法是用超聲波供給能量，但為了提供足夠的能量卻需要一塊很大的晶體來接收聲波，如此就不能把無線裝置做得像神經細胞這么小。

另一種辦法是血糖電池，就是利用葡萄糖氧化的能量提供電力。目前血糖電池理念還比較傳統(tǒng)，即利用氧化還原電極和催化劑，或利用降解葡萄糖的酶來提供電子。這類裝置的缺點是有自己的使用壽命，而且還使用不能生物降解的材料。能不能有一種永遠不會磨損的血糖電池呢？

我個人的想法是利用身體本身的細胞來發(fā)電。我們都知道的電魚產生的高壓電能輕易電倒一頭牛。細胞發(fā)電原理已經研究得很清楚，首先是細胞內部有一套完善的代謝系統(tǒng)，逐步承接糖氧化產生的高能電子，并儲存在高能分子ATP中，然后再用ATP帶動細胞膜上的離子泵積聚化學能（像水壩蓄水），再利用離子通道把化學能變成電能。身體里大部分細胞都有離子泵和離子通道，所以都是小電池，而腦組織里的小膠質細胞不但能發(fā)電，而且能不斷再生的，是取之不盡用之不竭的電池。我們需要的只是在芯片上建一些停泊細胞的“采電樁”讓小膠質細胞緊密停靠。采電樁的周圍需要一些蛋白分子防止漏電，即利用組織之間緊密結合的蛋白結構（tight junction），而采電樁本身則需要用另一種導電的蛋白結構（縫隙連接，gap junction）與膠質細胞的膜融合。這兩種蛋白結構都是現(xiàn)成的，被億萬年的生物進化優(yōu)化過，也是電魚產生高壓電使用的常規(guī)零件。我們現(xiàn)在需要的是搞清這些蛋白分子的結構，知道他們連接的具體位點，這樣就可以用芯片上的小化學分子模擬連接的結構，把細胞固定在采電樁上。

當能源問題解決以后，像細菌那樣小的電子線路就可以用來把神經信號變成無線電信號。測量神經電信號的電極可以由自組裝的微米器件構成（圖7A 紅色小球）。因此這種小裝置會有個與神經細胞類似的長長外形（圖7A）。

另外一個科學難題是怎樣把一億個小裝置布置到腦子里？一個仿生的辦法是讓改造后的巨嗜細胞把電路吞吃進去（圖7C），然后讓巨嗜細胞從毛細血管里通過血腦屏障，游走進腦組織再把電路釋放出來。

圖7 微型無線腦機接口 A 構造示意圖。1，電極觸手由自組裝微米顆粒構成；2，無線接口芯片；3 充電樁；4 停泊在充電樁上的小膠質細胞。B 小膠質細胞的照片（綠色）和周圍的神經突起（紅色）。C 血液中的巨嗜細胞，可以經過改造后攜帶微型腦機接口，并通過血液送進腦組織。D 布置在大腦皮層深部的微型無線腦機接口（想象圖），左面圖中深色斑點是腦皮層中的神經細胞。

電極太多是不是內卷？應該提一下，業(yè)內有些人并不認可電極越多越好這種說法，就連上面提到的大神菲爾·肯尼迪也認為可靠連接比數(shù)量多更有意義。他們的論點是這樣的：大腦活動的時候雖然有大量神經細胞參與，但大家是協(xié)同干同一件事，互相不擰巴。假定用一百個電極去測量，就能基本上明白大腦想干什么，精確率達到90%。那么把電極數(shù)量提高十倍，也許精確率會提高到99%，電極數(shù)量再提高一萬倍呢？精度達到99.99%。照這么算，有必要為了不到1%的改進而增加99%的費用嗎？是不是有點煤老板受騙的感覺？

但是另一派認為目前的腦機接口只能干些非常簡單的事，要干比較復雜的事，就一定需要與大腦皮層大量神經細胞廣泛互動。比如上面說的用腦機接口看電視就需要很高的通訊速度。另外如用腦機接口代替小腦的功能，就需要用大數(shù)量大電極讀取全身許多肌肉的張力，并配合人運動的意向來發(fā)出大量運動指令控制不同的肌肉。

結語腦機接口技術在未來的發(fā)展可能完全脫出俗套，需要解決的科學問題遠多于技術問題?？茖W上的問題比如怎樣讓電極吸引神經突觸，怎樣制造細胞電池的采電樁，怎樣讓芯片從血液里進入腦組織等目前還處在幻想階段。但幻想經常是新技術的動力，腦機接口本身也是來源于科幻小說。

從哲學層面上講，有人認為腦機接口早晚會終結人類文明，其后果甚至遠比核大戰(zhàn)更壞，因為核大戰(zhàn)之后至少還能留下可以進化的原始人，而腦機接口則會讓人類變成螻蟻一般的低級生物。但另一種說法是，人工智能也許不用腦機接口就可以輕易戰(zhàn)勝人類， 讓人類不如螻蟻。而腦機接口的發(fā)展相當于給人工智能的文明摻入人類文明的成分， 或讓人類在網絡的云里得到永生。

然而，我們都知道“我思故我在”這句名言，意思是說人的“思想”“意識”和“生存”這些概念都是和“我”這個概念緊密相連的。腦機接口讓“我”融入云端，這樣“我的意識”也就變成了云端的一些運算過程。如此，我將非我，那“我”還存在嗎？

內容來自：返樸（ID：fanpu19222）

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