脑机接口：好家伙！神奇的意念之术要实现了吗？

脑机接口，是指不依赖常规的脊髓/外周神经肌肉系统，在脑与外部环境之间建立一种新型的信息交流与控制通道，实现脑与外部设备之间的直接交互。简言之，就是实现大脑和机器的直接通信。换言之，就是通过这项技术可以实现意念操控之术。但......想要实现万物为我驱使的画面，估计还得等上一等，因为这还依赖脑机接口技术的发展。

图片来源：集慧智佳

脑机接口技术最早可追溯到1924年德国精神科医生汉斯·贝格尔发现了脑电图，让人们注意到了大脑的语言，并且可以通过外部设备被读取。在此基础上，人们逐步开始了脑机接口技术的探索，但前期发展较为缓慢，直到20世纪八九十年代，脑机接口技术的研究进入了一个实质性的发展阶段，相继出现了一批有代表性的研究成果。进入21世纪后，随着信息技术、脑认知研究和临床神经医学的发展、国家政策的大力扶持、高等院校的专业人才培养计划等多方面的努力，极大的推动了脑机接口技术的发展。

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而随着脑机接口技术的发展，其市场化程度也在不断加强，目前市场上已有多家公司发布了【意念打字】、【意念取物】等通过大脑进行控制的项目，将脑机接口技术从实验室逐步带到了人们生活中，并在医疗、娱乐、交通、教育和家居等场景持续升温。

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如上图所示，通过对脑机接口技术应用场景的参与者调查发现，有众多的公司和科研院所参与到了脑机接口技术的研究。整体来看，科研机构更重视脑机交互技术的研发和实验。公司更重视市场化应用，而这也为产学研提供了更多合作的可能，也将进一步推动脑机接口技术的发展以及应用场景的落地。

在推动脑机接口技术快速落地的主力军中，国外公司扮演了重要角色，如美国的Medtronic、BrainGate、BrainCo、NeuroSky、Emotiv、NeuroLink等，丹麦的Oticon、Widex等，其凭借在信息技术、脑认知研究和临床神经医学研究方面的技术优势和先占优势，抢占了脑机接口技术的领先位置。而国内公司多是近几年发展起来的，虽已崭露头角但与国外公司相比还有一定距离。而这种差距在下图所示的全球专利申请人申请的专利技术中也再次得到印证。

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通过对全球脑机接口技术领域专利申请人排名前20位的分析发现，该技术领域的专利申请人主要集中在日本、中国、美国和韩国等国家/地区。进一步分析发展该领域参与者中，除了深根于技术领域的Medtronic、Widex、NeuroPace、NeuroSky等公司，科技巨头也纷纷进行专利布局，如PANASONIC、PHILIPS、Samsung、SONY、SIEMENS、LG 、IBM等。可见脑机接口技术领域已成为国内外的热点布局领域。

通过上述分析，相信大家对脑机接口领域有了大致了解。那么对于脑机接口技术究竟是什么技术？它又是怎么通过意念实现控制的呢？让我们从众多的专利技术中窥探一二吧。

US20210007602A1-BRAIN IMPLANT WITH SUBCUTANEOUS WIRELESS RELAY AND EXTERNAL WEARABLE COMMUNICATION AND POWER DEVICE（具有皮下无线中继和外部可佩戴通信和电源装置的脑植入物）

本发明描述了一种脑机接口(BMI)，其中用于植入对象脑内的许多柔性电极延伸到圆柱形传感器装置，该圆柱形传感器装置被配置为装配在头颅中的毛刺孔内。所述装置包含将模拟神经电压转换为数字信号，或者将模拟神经电压转换为数字信号，并且通过串行电缆连接到乳突区域(在受检者耳朵后面)或其它适当位置上的皮下继电器的密封电子装置。继电器从外部磨损的设备提取功率并与外部磨损的设备通信，并将功率分配给设备。外部佩戴的设备无线地或通过系绳与基站计算机通信，用于数据分析和/或刺激。

CN111631848A基于脑机混合智能的意念控制假肢系统

一种基于脑机混合智能的意念控制假肢系统，包括依次连接的视觉刺激模块、便携式脑电信号采集设备、脑电信号处理与识别模块和假肢，所述视觉刺激模块用于为被试者提供视觉刺激选项，脑电信号处理与识别模块用于采集被试者的SSMVEP脑电信号，脑电信号处理与识别模块用于对SSMVEP脑电信号进行特征提取和分类，根据分类结果驱动假肢进行6种动作，所述6种动作为：按电梯，竖大拇指，将水倒入杯子，将食物送入嘴中，将物体上移到橱柜，两根手指捡起一个物体。本发明能够对疲劳状态下的脑卒中患者提高分类辨识精度，进一步减少疲劳状态下脑卒中患者对假肢的误操作率，方便脑卒中患者的日常生活，提高意念控制假肢系统的适用性。

通过上述专利技术的展示可以看到，所谓意念之术，其实是通过脑机接口技术将脑信号转化为机器能够识别的数字信号，从而实现意念控制。这听起来似乎可以让存在于神话中的意念之术成为现实，当然随着脑机接口技术的成熟落地必然会得以实现的，但......

由于脑信号的解读技术尚未成熟，在处理速度、信号干扰、个体差异等问题上仍不能满足要求，大多数系统还处于测试阶段，仅有少部分系统在娱乐和医疗领域进行了探索性应用，而能够应用在现实生活中的少之又少。

所以目前的脑机接口技术还不足以助力我们实现意念之术，距离这项超能力的普适化还需要一定时日。不过既然都已经在小范围内实现了，那么距离我们普通大众的生活想必也不会太遥远了吧？让我们拭目以待。

作者简介：侯春霞，集慧智佳互联网事业部咨询师。

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