对脑机接口的一些过度“营销式”假想永远不会-脑与神经疾病杂志

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对脑机接口的一些过度“营销式”假想永远不会

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作者 | 冯丽妃

他被称为“脑机接口之父”。这或许能够概括美国杜克大学教授米格尔·尼科莱利斯(Miguel Nicolelis)对这个领域的突出贡献。

2014年，全球逾十亿观众见证了尼科莱利斯在“重拾行走计划(WAP)”中通过脑机接口控制外骨骼，让一位全身瘫痪的少年站起来并为巴西世界杯开球。诞生22年来，脑机接口已从科学概念走向临床康复医疗，并成为商业界的宠儿。

作为这一领域的开创者，尼科莱利斯仍在拓展着脑机接口理论和临床应用的新边界。2021年底，他在发表于《国家科学评论》的一项研究中指出，下一代脑机接口有望为全球罹患神经性和精神性疾病的数亿名患者提供非药物性的个性化治疗。

“脑机接口或将成为一种药物替代疗法，用于治疗各种神经和精神疾病。”近日，尼科莱利斯在接受《中国科学报》采访时说。不过他同时表示，商业领域关于脑机接口的一些过度的“营销式”假想永远不会成为现实。

从低谷到高潮

《中国科学报》:是什么让您对脑机接口研究产生兴趣?请分享一下这背后的故事。

尼科莱利斯:我和约翰·查宾(时任哈内曼大学教授)最初试图以一种更自然的方式了解大量的神经元是如何在动物行为中协同工作的。我们开发了一种新方法，在老鼠和猴子执行某些任务时记录它们成百上千个脑细胞的电信号。

1998年的某一天，我们意识到已经可以记录100多个老鼠和猴子的脑细胞信号，将需要一种新的范式和技术来测试关于大脑功能的一些假设。于是产生了把大脑和机器连接起来的想法。

1999年，我们第一次通过老鼠做研究。2000年，我去杜克大学时，已经在猴子身上做研究了。我们决定将这个方法命名为“脑机接口”(BMI)。2000年，我在《自然》杂志发表了一篇评论性论文，正式提出了这个名字，它很快被全世界使用。一开始，我们创建了这个研究大脑的新范式，后来意识到它具有非常重要的临床意义。

《中国科学报》:2014年的世界杯见证了您的脑机接口研究和“重拾行走计划”的精彩一刻。当时距离您和查宾教授首次提出脑机接口概念已经过了15年。这期间哪些高潮或低谷的瞬间给您留下深刻印象?

尼科莱利斯:有太多这样难忘的时刻。比如2000年我们第一次实现让猴子通过脑机接口在体外控制机械臂;2006年让在美国的一只猴子通过脑机接口控制在日本的机器人行走，横跨整个世界;2013年我们让猴子使用脑机接口实现遥控操纵轮椅，这个实验清楚地表明人类也可以做到。

2014年，当我们在世界杯期间进行开球展示时，大约有12亿人通过电视或网络观看直播。在朱利亚诺开场前的几秒钟，所有这些记忆都在我脑海中闪回。

为了2014年世界杯开球，尼科莱利斯联系了来自25个国家的156名科学家参与实验，请他们带着学生、专利和技术到巴西帮助制作第一个脑控下肢机械外骨骼，这个项目后来演变成持续至今的“重拾行走计划”和遍布全球的国际技术联合网络。受访者供图

图为尼科莱利斯在工作中受访者供图

2014年世界杯后的训练受访者供图

2014年世界杯开球前夕受访者供图

我们的研究一直在继续。比如2013年我们演示了“大脑网络”即脑与脑之间的接口界面。2015年，我们让三只猴子通过大脑活动协力进行游戏操作。2018年，我们又让一对猴子在实验室里进行社交互动，使用的是同时来自两个大脑的信号记录。所以，真的有太多的故事，有很多里程碑级的跨越。

《中国科学报》:成功背后遇到了怎样的困难?

尼科莱利斯:确实有很多困难，特别是刚起步的时候。因为有不少科学家非常保守，在一个新事物的初期他们怀疑一切。即使我们在猴子上实现了使用脑机接口操作外部设备，有些人仍然不相信人类能做到这一点。最初那几年，我们很难说服所有人，就持续发表着实验结果。

直到2004年，我们发表了第一篇关于人类受试者的论文，在人身上复制了在猴子身上完成的成果:在用于帕金森症的神经外科手术过程中，我们让在杜克大学的11位病人使用脑机接口，全部实现仅凭脑部活动操作电子游戏。这一重要里程碑研究当年刊登在《神经外科期刊》的封面，让所有人都相信人类是能做到使用脑机接口的。此后，整个领域都开始腾飞了，它在世界范围内迅速扩张。

文章来源：《脑与神经疾病杂志》网址: http://www.nysjjb.cn/zonghexinwen/2022/0210/608.html