脑机|DARPA启动N3项目，为身体强壮的战士提供大脑接口，目标是用大脑意识实现对装备的控制
美国国防先期研究计划局（DARPA）于2018年3月发布“下一代非外科神经技术”（N3）项目征询书，目标是在无需外科手术或植入电极的情况下实现可靠脑神经接口。目前项目进入承研方遴选阶段，预计在2019年初发放合同。
到目前为止，DARPA的神经科学项目专注于为回国的身体或大脑出现残疾的战士提供辅助技术，研究可连接到神经系统的假肢和可以治疗创伤后应激障碍的大脑植入物。例如，已成功结束的“变革性修复”项目让残疾退伍军人通过大脑植入物恢复了触觉。随着其触觉恢复，残疾军人可以使用他们的大脑来控制他们的假肢。但随着作战方式正在发生变化，DARPA研发的优先级也在发生改变。DARPA正在拓展神经科学研究的下一个前沿领域：为身体强壮的士兵提供脑控能力，并已于2018年3月启动了N3项目，作为“变革性修复”项目的接续。
N3项目负责人Al Emondi说：“士兵需要新的方式来与机器进行接口和互操作，但到目前为止，大多数技术都需要外科手术。”N3项目将资助可以在大脑和某些外部机器之间进行高保真信号传输的技术研究，无需对用户进行开颅手术来实施重新布线或植入。
该项目有两个研究领域：一是开发完全无创技术，二是研究“精创”技术。如下图所示。
DARPA提出研究完全无创这一研究领域似乎令人惊讶，因为早已存在大量无创神经技术。如脑电图（EEG）中和经颅直流电刺激（tDCS）都仅仅是将电极放在头皮上，EEG用于读取大脑信号已有几十年的时间， 而tDCS是一种震动大脑的方法，目前正在尝试作为抑郁症、提高运动能力及其他一切的方法。但DARPA生物技术办公室（BTO）主任Justin Sanchez表示，这些现有技术无法为DARPA所设想的应用提供足够精确的传输。N3项目的目标是新的无创（非侵入性）技术，它可以达到目前仅通过嵌入脑组织中的植入电极所能实现的高性能，可以实现与神经元的直接通信，当神经元“激活”起作用时记录电信号或刺激他们以进行“激活”。
图为当前脑接口技术和未来技术的对比（上图为当前技术，下图为研究目标）
N3项目要求实现可在10毫秒内完成读取信号和将信息写入1立方毫米脑组织的无创技术。为了能在头骨屏障的情况下获得这种空间和时间分辨率，Emondi说研究人员必须寻找新的方法来检测神经活动，“当一个神经元发射，它会改变反射率，我们能捕捉到那个光学信号吗？当它发射时，它实际上会发出声波，我们可以捕获它吗？”
技术研究方向（TA 1）发展阶段和性能目标如下图所示。
DARPA发明了“精创”这一措辞，表示精细化入侵，和术语“微创”相区别，“微创”在医学上通常意味着腹腔镜手术。DARPA希望新研制出来的技术不会出现任何切口，即使这个切口非常小。相反，精创技术可能以注射剂、药丸甚至鼻腔喷雾的形式进入体内。Emondi设想可以在神经元内部放置“纳米换能器”，当电子信号发射时可将电信号转换成可通过颅骨获取的其他类型的信号。
技术研究方向（TA 2）发展阶段和性能目标如下图所示。
在为期四年的项目结束时，DARPA希望所有研究人员都准备好通过“防御相关任务”来演示他们的技术，如演示者可能会需要使用大脑信号来驾驶无人机或控制战斗机模拟器。
当被问及这项技术的杀手级应用时，Emondi说他喜欢在“主动网络防御”中使用这种技术的想法，技术可能让安全专家真正感受到入侵。 “你不是在网络上，而是会进入网络。”
DARPA同时注意到，无需外科手术的大脑通信设备还将给军事以外的应用带来巨大益处。Sanchez表示，N3项目产生的概念验证技术可能会带来消费类产品，将产生新的产业。让大脑技术易于使用将打开洪水闸门。“我们可以想象未来这个技术将如何被使用。这将让数百万人想象自己的未来。你想用你的大脑做什么？”
在N3项目中开发的任何东西都只是概念证明，并且在战士或公众广泛使用之前需要获得监管部门的批准。但由于硅谷一些最大的玩家也致力于神经科技，消费类大脑装备似乎即将到来。