大脑“黑门”：探索人工智能无限可能

读心解梦，是人类一直以来的梦想。人们希望通过读取“所想”，达到解释及控制人类的心理与认知。

柳昀哲博士

北京脑科学与类脑研究中心

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什么是“黑门”？

人类的大脑如同一个“黑箱”，通过“黑箱之门”也就是“黑门”，使大脑的神经活动和机器实现交互。“黑门”亦可称之脑机系统，是从现实走向“脑宇宙”的核心。人类采用侵入性及无创手段，对人类意识的各种状态，如睡眠、想象、意识及麻醉等状态，进行解码和脑机接口的研究。近200年，人类脑机研究从认知行为、大脑、细胞、分子层面展开多角度的分析研究。人类从行为上定义什么是智能行为，借助功能性磁共振成像(fMRI)或脑磁图（MEG）技术，在大脑上研究不同的大脑脑区分别具有何种认知功能。时至今日，人类对心智已经有了一个相对全面的了解，在这样一个时间点，很有可能实现脑机结合、脑机接口的突破。

02

从0到1，

如何深入理解人类心智

并有效利用

人类需要采用侵入式和非侵入式的神经信号采集技术，探讨神经信号与目标心理与认知功能的投射关系。另外，人类需要通过神经再编码，采用集成芯片达成实时计算、反馈，反馈信息也可用于外部社会、设备。基于最新的神经编解码技术以及结合当前的深入学习，人类已经在鼠、兔、猴等动物上逐渐实现了对于动作和意图能力的编码。

具体而言，人类需要把无创和有创的脑机接口相统合，有创可以在病人身上先采集数据，然后和无创的新兴技术相结合（如OPM），而这也会是未来非常有潜力的一个发展方向。接下来，需要将运动感觉感知、运动和视觉的感知觉信号，与高级认知活动、情绪、情感、记忆、推理相结合，实现从传统的动作解码转变到认知解码过程。

基于此，北京脑科学与类脑研究中心开发了跨物种的算法，将侵入性的动物脑信号与无创神经活动信号统合在一个状态空间，统筹无创和有创的神经信号。未来，北京脑科学与类脑研究中心将做一个深度的脑刺激和睡眠闭环干预。这样的脑机交互场景，既可以应用在医疗健康领域，比如开放便携式可穿戴闭环神经调控或减压神经反馈，也可以应用在教育领域，在更大的范围上还可将脑机交互和游戏及物联网互联互通，比如当前比较火热的元宇宙。

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揭秘脑机融合未来

成立于2018年的北京脑科学与类脑研究中心，是北京市重点推进的新型研发机构，在认知障碍、类脑计算和脑机智能等方向都已经实现了一系列的前沿技术突破，并在脑科学、脑机接口和类脑研究方面，产出了一批重大原始创新成果。现承担北京市的脑机接口重大项目，希望整合跨物种的医疗、计算资源，促进科研项目的产业转化和应用。

展望未来，北京脑科学与类脑研究中心希望建立一个实时解码脑机系统，在医疗、认知增强、心理和精神干预方面，将科幻带进现实。正如克隆所带来的伦理危机一样，脑机接口未来也有可能带来一些列危机。跨越“黑门”，人类将进入一个充满诱惑的新技术领域，人类如何有效地规避风险防范危机，是值得科学家和公众仔细研讨的话题。