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(huì)出現(xiàn)的場(chǎng)景已經(jīng)被照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。近期，有消息稱(chēng)蘋(píng)果正在聯(lián)合腦機(jī)接口公司Synchron進(jìn)一步深入研究腦機(jī)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(lái)操作蘋(píng)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(píng)果就已經(jīng)推動(dòng)了一例患有肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS)的患者，成功運(yùn)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(shí)并沒(méi)有引起很大的關(guān)注，腦機(jī)接口技術(shù)也更像是躺在實(shí)驗(yàn)室里的科研產(chǎn)品。

隨著腦機(jī)接口技術(shù)不斷迎來(lái)突破，今年國(guó)內(nèi)也迎來(lái)了首例侵入式腦機(jī)接口臨床實(shí)驗(yàn)，疊加蘋(píng)果與Synchron的合作再次露出，助力腦機(jī)接口成為了焦點(diǎn)�；蛟S也到了我們要迎接下一代人機(jī)交互方式變革的時(shí)候了。

 為什么腦機(jī)接口會(huì)再次成為行業(yè)焦點(diǎn) 

首先，解釋下什么是腦機(jī)接口。

或許很多人對(duì)腦機(jī)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(jī)接口公司Neuralink。Neuralink采用的主要是侵入式腦機(jī)接口手術(shù)，目標(biāo)是通過(guò)向人腦植入芯片、電極等裝置，建立腦機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)用大腦生物電信號(hào)直接操控外部設(shè)備，以幫助有視覺(jué)或行動(dòng)障礙的患者。

簡(jiǎn)單一點(diǎn)可以理解為，一個(gè)經(jīng)典的腦機(jī)接口（Brain-Machine Interface, BMI）由三個(gè)模塊組成：電極接口，用于探測(cè)人腦發(fā)出的生物神經(jīng)信號(hào)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；電子傳感接口，具備信號(hào)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換及神經(jīng)刺激功能；以及神經(jīng)信號(hào)處理單元。腦機(jī)接口是將大腦的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備可以理解的指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制。

腦機(jī)接口技術(shù)組成

目前行業(yè)把腦機(jī)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(kāi)刀，把電極放到大腦里或大腦表面，非侵入式不用開(kāi)刀，讓電極在頭皮表面收集信號(hào)。兩者最大的不同就是安全性與信號(hào)強(qiáng)弱的差別。據(jù)稱(chēng)，傳統(tǒng)上非侵入式腦機(jī)接口的通信帶寬通常低于10 bit/s，嚴(yán)重制約人機(jī)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(jí)。

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(jī)接口系統(tǒng)注冊(cè)前瞻性臨床試驗(yàn)，成功植入了由國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口科技企業(yè)階梯醫(yī)療研發(fā)的系統(tǒng)。相對(duì)于Neuralink的侵入式方案，該方案要溫和很多，且信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定。

據(jù)稱(chēng)，該技術(shù)方案不需要貫穿顱骨，只需要在大腦運(yùn)動(dòng)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(gè)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(guò)一個(gè)月的訓(xùn)練，便實(shí)現(xiàn)了通過(guò)意念操控下象棋、玩「馬里奧賽車(chē)」游戲等能力，達(dá)到了與普通人控制電腦觸摸板相近的水平。

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

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

其一，正如前文所述，國(guó)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(jī)接口手術(shù)以及技術(shù)的進(jìn)展，頻頻曝出好消息。成功的案例從一個(gè)到兩個(gè)再到三個(gè)，讓業(yè)內(nèi)越來(lái)越相信這項(xiàng)技術(shù)終于要到了走入平常生活的時(shí)候了。

其二，則是政策上的加碼。今年以來(lái)，國(guó)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(tái)了針對(duì)腦機(jī)接口發(fā)展的方案。

例如，北京市科委、中關(guān)村管委會(huì)公布的《加快北京市腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)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(jī)接口電極、芯片、編解碼算法等關(guān)鍵核心技術(shù)，同時(shí)培育3-5家具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的潛在獨(dú)角獸和獨(dú)角獸企業(yè)，建成2-3個(gè)產(chǎn)品特色體驗(yàn)和展示中心，加速推動(dòng)一批腦機(jī)接口新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式在多場(chǎng)景的落地應(yīng)用。

其三，頭部企業(yè)的加大關(guān)注。蘋(píng)果的入局無(wú)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(jìn)一步相信了這項(xiàng)技術(shù)的可行性。同時(shí)3月份，Meta也發(fā)布了非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備，可以捕捉大腦活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的微弱電磁信號(hào)，將人類(lèi)大腦活動(dòng)直接解碼為文本輸出，這項(xiàng)技術(shù)也表明了腦機(jī)接口技術(shù)向?qū)嵱眯杂诌~進(jìn)了一步。

無(wú)論是政策上還是企業(yè)布局上，都說(shuō)明了腦機(jī)接口正在走出實(shí)驗(yàn)室，步入更大的市場(chǎng)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2024年我國(guó)腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)32億元，年增長(zhǎng)率為18.8%，預(yù)計(jì)2025年全年，這一數(shù)字將突破38億元，到2027年將超過(guò)55億元，年均增長(zhǎng)率保持在20%左右。

巨大的市場(chǎng)空間，腦機(jī)接口正在騰飛。

 蘋(píng)果為什么會(huì)選擇Synchron 

其實(shí)，蘋(píng)果與Synchron去年就已經(jīng)展開(kāi)了合作，只是當(dāng)時(shí)腦機(jī)接口并沒(méi)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(jī)接口的再次爆熱，蘋(píng)果與Synchron的合作也開(kāi)始更加深化，引發(fā)了不少業(yè)內(nèi)人開(kāi)始對(duì)Synchron產(chǎn)生好奇。

Synchron成立于2012年，是一家專(zhuān)注于腦機(jī)接口技術(shù)的公司，至今已為10名患者成功完成了腦機(jī)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(gè)領(lǐng)域進(jìn)行住院醫(yī)師培訓(xùn)，在工作者發(fā)現(xiàn)自己對(duì)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(guò)據(jù)稱(chēng)奧克斯利年輕時(shí)就對(duì)弄清楚人類(lèi)大腦如何能夠提出深刻的反思性問(wèn)題感到「著迷」。

我們身上發(fā)生了什么與其他動(dòng)物不同？大腦的構(gòu)成有什么，使我們產(chǎn)生意識(shí)，促使我們提出這些問(wèn)題，從而開(kāi)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(lái)，花費(fèi)生命的最好方式是解答一些謎團(tuán)，改變我們理解事物的方式，從而幫助我們這個(gè)物種向前發(fā)展。

我選擇大腦是因?yàn)檫@是我能想到的最大謎團(tuán)。

Synchron創(chuàng)始人

2010年奧克斯利休學(xué)一年，游歷了35個(gè)國(guó)家，最后選擇了美國(guó)。2012成立了Synchron，Synchron的設(shè)備無(wú)需切除頭骨，不需要進(jìn)行開(kāi)顱手術(shù)，通過(guò)頸靜脈將芯片送入大腦，可進(jìn)一步降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，易于被患者接受。2022年，Synchron成功在美國(guó)的六名患者中植入了腦機(jī)接口芯片，開(kāi)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(xiǎn)公司、蓋茨基金會(huì)和印度億萬(wàn)富翁穆凱什•安巴尼在內(nèi)的投資者，也獲得了來(lái)自Arch Ventures的7500萬(wàn)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(huà)，商談一個(gè)多小時(shí)，最終因意見(jiàn)不合并未達(dá)成投資。

據(jù)網(wǎng)絡(luò)流傳，馬斯克認(rèn)為腦機(jī)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(jiān)信，無(wú)需觸及頭骨，也能達(dá)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(píng)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(jī)接口技術(shù)不需要開(kāi)顱就可以完成侵入式腦機(jī)接口的植入。其植入物名為stentrode，一種類(lèi)似支架的裝置，通過(guò)微創(chuàng)血管內(nèi)手術(shù)植入大腦運(yùn)動(dòng)皮層上方的靜脈內(nèi)。其配備的電極能夠讀取大腦信號(hào)，將這些腦信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制電子產(chǎn)品界面的能力。

Stentrode通過(guò)血管植入大腦皮層

自2019年以來(lái)，已有10人接受了stentrode植入手術(shù)。在臨床研究COMMAND中，評(píng)估了stentrode在12個(gè)月內(nèi)對(duì)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(dá)到了臨床試驗(yàn)主要終點(diǎn)，即無(wú)導(dǎo)致死亡，也無(wú)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(méi)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(jī)接口還裝上了ChatGPT，進(jìn)一步增強(qiáng)了其輸入/輸出功能。目前Synchron還在不斷升級(jí)Stentrode新版本，奧克斯利希望新版本能夠檢測(cè)到更廣泛的腦活動(dòng)。從目前來(lái)看，Synchron的技術(shù)更加讓人可信與可行。

 蘋(píng)果+Synchron，「大腦」正成為下一個(gè)輸入法 

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

雙方將共同開(kāi)發(fā)名為Stentrode的創(chuàng)新設(shè)備，Stentrode將接入蘋(píng)果設(shè)備內(nèi)置的輔助功能，包括Switch Control。對(duì)于行動(dòng)不便的用戶(hù)，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(píng)果設(shè)備，如發(fā)送短信、控制應(yīng)用程序、瀏覽網(wǎng)頁(yè)等。

雖然Stentrode目前還處于測(cè)試階段，但已經(jīng)有不少患者體驗(yàn)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(yàn)的首批參與者之一。通過(guò)腦機(jī)接口，行動(dòng)不便后的馬克首次探索了阿爾卑斯山，這種感覺(jué)在馬克看來(lái)，逼真到能夠感受到雙腿在顫抖。

雖然蘋(píng)果和Synchron預(yù)計(jì)，他們的植入物要到2030年之前才能獲得 FDA（美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局）的認(rèn)證，但他們的推進(jìn)確實(shí)讓我們看到了人與機(jī)器的交互在一點(diǎn)點(diǎn)變化，正如奧克斯利那句話(huà)所言，當(dāng)腦信號(hào)成為蘋(píng)果設(shè)備的原生輸入方式，將為癱瘓群體乃至全人類(lèi)開(kāi)啟無(wú)限可能。

蘋(píng)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(lái)越近。而當(dāng)一切都自然發(fā)生時(shí)，腦機(jī)接口或?qū)⒊蔀槔^互聯(lián)網(wǎng)之后，再次改變?nèi)祟?lèi)的生活與習(xí)慣。

       原文標(biāo)題 : 蘋(píng)果+Synchron，「大腦」正成為下一個(gè)輸入法