一提到脑机接口，我们马上就会联想到科幻作品中拥有钢铁之躯的未来战士，又或者只要在大脑上连接一根线就能把所需要的知识全部输送到大脑中，让大脑自动学习。那么人脑真的能与机器相连吗？脑机接口到底是什么，那些神乎其神的功能最终真的能实现吗？

　　A 脑机接口是什么

　　脑机接口这个概念是1973年，由UCLA的雅克达维尔教授提出的，是指大脑（神经系统）与外部机器直接连接，实现大脑和机器的信息交流。大脑主要由神经元组成，是人体的控制器 ，它通过我们的眼睛、耳朵、皮肤获取到外界的信息，同时也会向我们的肌肉发出控制信号。如果把人体比作一台电脑，那么眼睛、耳朵就是鼠标键盘，是输入设备；肌肉、声带就是显示器、打印机，是输出设备。 而脑机接口就是跳过基于肉体的一些生物学功能，让大脑直接和机器实现信息交换的设备。

　　B 将信号输入大脑

　　我们对现实世界的感受其实就是外界对大脑的信息输入，感光细胞受到光线刺激后产生电流传递给大脑视觉中枢，形成视觉；耳蜗中的毛细胞把声信号转化为生物电，经听神经传递给大脑听觉中枢，形成听觉。目前，我们在“电子眼”与“电子耳”方面已经有了一些进展。

　　人工耳蜗不再依靠外耳、中耳的传导和放大功能，也不利用毛细胞声信号—电信号的转换能力，而是靠体外处理器将声音转为电信号并直接刺激听神经，再传导到听觉中枢产生听觉。

　　仿生眼与人造耳蜗类似，在视网膜上植入电极，将植入物连接到一副眼镜、一台照相机和一台便携式微型计算机上。相机捕捉进入植入者视野的图像，并将这些图像发送到计算机，计算机将它们转换成电信号，然后传输到电极。电极根据在视野中检测到的光模式刺激视网膜神经节细胞，从而使大脑获得视觉。

　　C 接收大脑信号

　　在电影《明日边缘》中，汤姆·克鲁斯饰演的威廉少校使用外骨骼战斗的桥段令人印象深刻，而如今依靠脑机接口的外骨骼技术已取得进展。

　　2008年，一位相关领域的专家成功让猴子在美国控制了一具在京都的机器人行走。而猴子在自己没有运动的情况下依然可以继续控制在京都的机器人的行动。这就表明大脑可以适应新功能，并且为之搭建一套新的连接。从2010年开始这位专家就着手为一位下肢瘫痪的巴西青年制作一身外骨骼。2014年巴西世界杯上，这位青年就身着这身外骨骼为巴西世界杯进行了开球。

　　面向运动功能的脑机接口是非常流行的研究方向，若干研究团队已经能够使用神经集群记录技术实时捕捉运动皮层中的复杂神经信号，并用来控制外部设备，这项技术如果能普及的话，四肢受损的残疾人就能够恢复正常生活了。同时，这项技术也被应用于救援等方向。

　　D 脑机接口的未来

　　作为人体中最复杂的器官，我们对大脑的了解还太少。随着脑科学的发展，脑机接口的功能会越来越强大。使盲人复明，使瘫痪者行走，使聋哑人开口说话，这些传说中的神迹会因科学来到人间。在其他领域，脑机接口被认为是人与人、人与世界沟通方式的革命。

　　与此同时，相应的伦理挑战与安全风险同样值得我们重视。电极本身的生物安全性需要严格考量，高精度的脑机接口系统可以读取大量的中枢神经活动信息，不仅涉及更多的个人隐私，而且也会产生新的神经伦理学问题。

　　脑机接口技术的适用或运作范围也需严格控制规范。随着大脑功能和神经机制不断被揭示，脑机接口系统可能将功能增强至超越自然的水平。这就涉及增强的限度、安全性与公平性等问题。解决此类问题需要医生、科学家、工程师、伦理学家、政府监督机构和患者权益团体进行密切对话与合作，来共同制定可操作性的伦理准则。