文/VR陀螺 元橋

讓技術(shù)讀懂大腦成為可能。

只要想一想就可以控制iPhone、iPad和Vision Pro等設(shè)備，這些在科幻影視劇中才會出現(xiàn)的場景已經(jīng)被照進了現(xiàn)實。近期，有消息稱蘋果正在聯(lián)合腦機接口公司Synchron進一步深入研究腦機接口技術(shù)，以幫助更多脊髓損傷或漸凍癥（ALS）等患者用意念來操作蘋果系列數(shù)碼產(chǎn)品，包括iPhone、iPad以及Vision Pro。

而在去年7月份，蘋果就已經(jīng)推動了一例患有肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS)的患者，成功運用了意念控制Vision Pro上的光標(biāo)玩紙牌、觀看Apple TV和發(fā)送短信等。只是當(dāng)時并沒有引起很大的關(guān)注，腦機接口技術(shù)也更像是躺在實驗室里的科研產(chǎn)品。

隨著腦機接口技術(shù)不斷迎來突破，今年國內(nèi)也迎來了首例侵入式腦機接口臨床實驗，疊加蘋果與Synchron的合作再次露出，助力腦機接口成為了焦點?；蛟S也到了我們要迎接下一代人機交互方式變革的時候了。

為什么腦機接口會再次成為行業(yè)焦點

首先，解釋下什么是腦機接口。

或許很多人對腦機接口的了解還是源于馬斯克，比較受關(guān)注的則是馬斯克2016年成立的腦機接口公司Neuralink。Neuralink采用的主要是侵入式腦機接口手術(shù)，目標(biāo)是通過向人腦植入芯片、電極等裝置，建立腦機接口，實現(xiàn)用大腦生物電信號直接操控外部設(shè)備，以幫助有視覺或行動障礙的患者。

簡單一點可以理解為，一個經(jīng)典的腦機接口（Brain-Machine Interface, BMI）由三個模塊組成：電極接口，用于探測人腦發(fā)出的生物神經(jīng)信號并轉(zhuǎn)化為電信號；電子傳感接口，具備信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換及神經(jīng)刺激功能；以及神經(jīng)信號處理單元。腦機接口是將大腦的電信號轉(zhuǎn)化為計算機或其他設(shè)備可以理解的指令，從而實現(xiàn)對外部設(shè)備的控制。

腦機接口技術(shù)組成

目前行業(yè)把腦機接口技術(shù)主要分為侵入式與非侵入式兩種，侵入式需要開刀，把電極放到大腦里或大腦表面，非侵入式不用開刀，讓電極在頭皮表面收集信號。兩者最大的不同就是安全性與信號強弱的差別。據(jù)稱，傳統(tǒng)上非侵入式腦機接口的通信帶寬通常低于10 bit/s，嚴(yán)重制約人機交互的效率。因此，業(yè)內(nèi)在兩種形式上也在不斷地做升級。

例如，今年3月份，復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院完成了首例侵入式腦機接口系統(tǒng)注冊前瞻性臨床試驗，成功植入了由國內(nèi)腦機接口科技企業(yè)階梯醫(yī)療研發(fā)的系統(tǒng)。相對于Neuralink的侵入式方案，該方案要溫和很多，且信號質(zhì)量穩(wěn)定。

據(jù)稱，該技術(shù)方案不需要貫穿顱骨，只需要在大腦運動皮層上方的顱骨上「打薄」出一塊5毫米左右的凹槽用以鑲嵌設(shè)備，再在凹槽中打一個小孔，將電極尖端植入腦組織，深度在5-8毫米左右。受試者在術(shù)后經(jīng)過一個月的訓(xùn)練，便實現(xiàn)了通過意念操控下象棋、玩「馬里奧賽車」游戲等能力，達到了與普通人控制電腦觸摸板相近的水平。

受試者通過腦機接口設(shè)備玩「馬里奧賽車」游戲（圖源：階梯醫(yī)療）

那么，一個并不新鮮的概念，為什么會現(xiàn)在再次得到廣泛關(guān)注呢。

其一，正如前文所述，國內(nèi)技術(shù)的迅猛發(fā)展是這波熱潮的助推力。這兩天能夠陸續(xù)看到各大醫(yī)院、企業(yè)腦機接口手術(shù)以及技術(shù)的進展，頻頻曝出好消息。成功的案例從一個到兩個再到三個，讓業(yè)內(nèi)越來越相信這項技術(shù)終于要到了走入平常生活的時候了。

其二，則是政策上的加碼。今年以來，國家醫(yī)保局、工信部及上海、北京、四川、湖北、山東等地都陸續(xù)出臺了針對腦機接口發(fā)展的方案。

例如，北京市科委、中關(guān)村管委會公布的《加快北京市腦機接口創(chuàng)新發(fā)展行動方案（2025—2030年）》。目標(biāo)是到2027年，產(chǎn)出一批重大原創(chuàng)性成果，突破腦機接口電極、芯片、編解碼算法等關(guān)鍵核心技術(shù)，同時培育3-5家具有核心競爭力的潛在獨角獸和獨角獸企業(yè)，建成2-3個產(chǎn)品特色體驗和展示中心，加速推動一批腦機接口新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式在多場景的落地應(yīng)用。

其三，頭部企業(yè)的加大關(guān)注。蘋果的入局無疑也是這波風(fēng)潮的助推者，與Synchron傳出的深度合作也讓業(yè)內(nèi)進一步相信了這項技術(shù)的可行性。同時3月份，Meta也發(fā)布了非侵入式腦機接口設(shè)備，可以捕捉大腦活動時產(chǎn)生的微弱電磁信號，將人類大腦活動直接解碼為文本輸出，這項技術(shù)也表明了腦機接口技術(shù)向?qū)嵱眯杂诌~進了一步。

無論是政策上還是企業(yè)布局上，都說明了腦機接口正在走出實驗室，步入更大的市場。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2024年我國腦機接口市場規(guī)模已達32億元，年增長率為18.8%，預(yù)計2025年全年，這一數(shù)字將突破38億元，到2027年將超過55億元，年均增長率保持在20%左右。

巨大的市場空間，腦機接口正在騰飛。

蘋果為什么會選擇Synchron

其實，蘋果與Synchron去年就已經(jīng)展開了合作，只是當(dāng)時腦機接口并沒有大范圍的引發(fā)關(guān)注，加之技術(shù)還在初步階段，信息也就比較平淡。此次隨著腦機接口的再次爆熱，蘋果與Synchron的合作也開始更加深化，引發(fā)了不少業(yè)內(nèi)人開始對Synchron產(chǎn)生好奇。

Synchron成立于2012年，是一家專注于腦機接口技術(shù)的公司，至今已為10名患者成功完成了腦機接口植入手術(shù)。其創(chuàng)始人湯姆?奧克斯利，2005年畢業(yè)于澳大利亞醫(yī)學(xué)院，后曾在內(nèi)科和精神病學(xué)兩個領(lǐng)域進行住院醫(yī)師培訓(xùn)，在工作者發(fā)現(xiàn)自己對后者更加感興趣，后又去攻讀了神經(jīng)科學(xué)博士學(xué)位。

不過據(jù)稱奧克斯利年輕時就對弄清楚人類大腦如何能夠提出深刻的反思性問題感到「著迷」。

我們身上發(fā)生了什么與其他動物不同？大腦的構(gòu)成有什么，使我們產(chǎn)生意識，促使我們提出這些問題，從而開始走上自我發(fā)現(xiàn)的道路？
我不是宗教信徒——我不知道我們?yōu)楹卧谶@里——但在我看來，花費生命的最好方式是解答一些謎團，改變我們理解事物的方式，從而幫助我們這個物種向前發(fā)展。
我選擇大腦是因為這是我能想到的最大謎團。

Synchron創(chuàng)始人Stentrode

2010年奧克斯利休學(xué)一年，游歷了35個國家，最后選擇了美國。2012成立了Synchron，Synchron的設(shè)備無需切除頭骨，不需要進行開顱手術(shù)，通過頸靜脈將芯片送入大腦，可進一步降低手術(shù)風(fēng)險，易于被患者接受。2022年，Synchron成功在美國的六名患者中植入了腦機接口芯片，開始得到資本與業(yè)內(nèi)的關(guān)注。

當(dāng)年吸引了包括貝索斯探險公司、蓋茨基金會和印度億萬富翁穆凱什?安巴尼在內(nèi)的投資者，也獲得了來自Arch Ventures的7500萬美元融資。就連馬斯克也注意到了Synchron，馬斯克還特意給奧克斯利打了電話，商談一個多小時，最終因意見不合并未達成投資。

據(jù)網(wǎng)絡(luò)流傳，馬斯克認(rèn)為腦機接口的方案應(yīng)該是移除大部分頭骨，并用嵌入式鈦合金殼替代。而奧克斯利則堅信，無需觸及頭骨，也能達成目標(biāo)。雙方不同的看法，也促成兩家公司采用了完全不同的技術(shù)路徑。

而蘋果選擇Synchron或許更加看重的則是其技術(shù)的安全，正如前文所述，Synchron的腦機接口技術(shù)不需要開顱就可以完成侵入式腦機接口的植入。其植入物名為stentrode，一種類似支架的裝置，通過微創(chuàng)血管內(nèi)手術(shù)植入大腦運動皮層上方的靜脈內(nèi)。其配備的電極能夠讀取大腦信號，將這些腦信號轉(zhuǎn)化為控制電子產(chǎn)品界面的能力。

通過血管植入大腦皮層

自2019年以來，已有10人接受了stentrode植入手術(shù)。在臨床研究COMMAND中，評估了stentrode在12個月內(nèi)對6名參與者的安全性和有效性。結(jié)果顯示，術(shù)后1年，所有患者均成功達到了臨床試驗主要終點，即無導(dǎo)致死亡，也無永久性殘疾增加的器械相關(guān)嚴(yán)重不良事件；在術(shù)后1年內(nèi)，患者沒有發(fā)生與大腦或血管系統(tǒng)相關(guān)的嚴(yán)重不良事件。

而還值得一提的是，去年8月份Synchron的腦機接口還裝上了ChatGPT，進一步增強了其輸入/輸出功能。目前Synchron還在不斷升級Stentrode新版本，奧克斯利希望新版本能夠檢測到更廣泛的腦活動。從目前來看，Synchron的技術(shù)更加讓人可信與可行。

蘋果+Synchron，「大腦」正成為下一個輸入法

繼去年與Synchron合作之后，今年蘋果與Synchron又達成了新的合作，推出了全球首個「BCI Human Interface Device」原生協(xié)議，將神經(jīng)信號正式定義為蘋果設(shè)備的原生輸入方式，也就是說蘋果計劃將其現(xiàn)有的Switch Control輔助功能框架擴展至支持腦機接口設(shè)備。

雙方將共同開發(fā)名為Stentrode的創(chuàng)新設(shè)備，Stentrode將接入蘋果設(shè)備內(nèi)置的輔助功能，包括Switch Control。對于行動不便的用戶，如患有肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）、脊髓損傷等疾病的患者，Switch Control可以幫助他們更方便地使用蘋果設(shè)備，如發(fā)送短信、控制應(yīng)用程序、瀏覽網(wǎng)頁等。

雖然Stentrode目前還處于測試階段，但已經(jīng)有不少患者體驗到了。例如，患有肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS) 的馬克?杰克遜 (Mark Jackson) 是植入試驗的首批參與者之一。通過腦機接口，行動不便后的馬克首次探索了阿爾卑斯山，這種感覺在馬克看來，逼真到能夠感受到雙腿在顫抖。

雖然蘋果和Synchron預(yù)計，他們的植入物要到2030年之前才能獲得 FDA（美國食品藥品監(jiān)督管理局）的認(rèn)證，但他們的推進確實讓我們看到了人與機器的交互在一點點變化，正如奧克斯利那句話所言，當(dāng)腦信號成為蘋果設(shè)備的原生輸入方式，將為癱瘓群體乃至全人類開啟無限可能。

蘋果與Synchron的合作，讓我們看到了大腦距離成為新的鼠標(biāo)那一刻越來越近。而當(dāng)一切都自然發(fā)生時，腦機接口或?qū)⒊蔀槔^互聯(lián)網(wǎng)之后，再次改變?nèi)祟惖纳钆c習(xí)慣。