前言:
未来,人与人之间的交流有可能通过脑对脑信息写入实现。


脑机互联的作用

脑机接口在临床方面有很广泛的用途。例如,脑机接口有望帮助患者重新获得运动能力。在 2014 年巴西世界杯上,在脑机接口技术的帮助下,一位瘫痪的年轻 人通过控制外骨骼开出了比赛第一球。
 
脑机接口也被用于中风康复,在实际使用过程中,患者需要想象自己原本无法活动的肢体正在活动,脑机接口解读出这种意图后,会控制外骨骼康复设备移动患侧肢体,使其真地动起来。
 
研究表明,这种需要患者主动参与的康复方法有助于断裂神经的再生,并越来越多地受到关注。此外,脑机接口对于自闭症、多动症等与大脑相关的疾病的治疗也有一定的作用。
 
脑机接口还可以用于解读人的专注度、放松度、疲劳度和情绪状态等。例如,通过脑机接口技术对学生听课的投入程度进行实时分析,老师们就可以根据同学们的状态调整教学内容:如果走神的同学比较多,那么可以讲点有趣的故事;如果发现同学们很累,那么可以放慢课程节奏。这种个性化的解决方案在网络授课这种没有老师在场的环境中十分有意义。
 
在娱乐行业,脑机接口除了可以利用思维解读实现脑控无人机、脑控赛车等小游戏之外,还可以对电影、广告或音乐短片的制作提供指导。通过实时读取人观看电影时的情绪状态,导演可以挑选最能调动情绪、吸引眼球的片段制作成预告片,也可以删减观众觉得无聊的片段,还可以根据观众的喜爱程度预测票房。

 

 

脑机互联成穿戴设备突破口

2015 年至 2019 年,全球可穿戴设备出货量的占比一直处于稳步提升的趋势中,预计 2023 年这个占比会扩大到 18%。
 
每一轮硬件的升级都会带来大约 10 倍出货量的量级改变,目前限制可穿戴设备增量的因素有很多,其中交互方式是一个重要原因。
 
由于可能失去传统键盘式信息输入方式的支持,导致可穿戴设备需要一系列的功能控制层的创新与突破。
 
其中大脑与信息源头的互联以及操控,是非常重要的突破方式,也是最符合人体需求和科技发展方向的领域。

 

 

实现脑机互联的步骤

①通过探针监测到脑电信号。


②通过复杂的数学方法,展现脑电信号的不同维度。


③将有共性的信号归类,解读该类信号的大脑意图,并与之匹配。


④通过算法和测试,将信号与肢体行动幅度和准确性匹配。


⑤将行动结果反馈回大脑。
 
原因是大脑太过复杂,人类的思想也千变万化,在没有更高级的思考或运算逻辑体系出现之前,我们想实现脑机互联,只能通过尽可能多的试别脑电信号与意识意图之间的对应关系来完成。
 
所以目前,脑机的应用和原理依然停留在初级层面,离大规模商业应用还有很艰巨的科研任务需要攻克。
 
在商业上,能够识别出更多的脑电信号是脑机互联能够有所突破的必要条件。

 

 

市场空间暂时限制商业进展

因为我们尚无法掌握非物理接触的脑机互联方法,所以实现脑机互联的第一道关卡,就是大脑本体与机械的接触。
 
大脑的生物实体非常脆弱,并且人类肉体本身具备强烈的免疫特性,因此破坏性的脑机接触是不可能的。
 
目前按照接触类型,脑机产品可以分成三类:侵入式、非侵入式和混合式。
 
非侵入式的实现原理和侵入式没有区别,不同的只是利用电极在颅骨外监测微弱的脑电信号而已。目前的科技水平,非侵入式脑机在识别精度问题上和侵入式有比较大的差距,所以目前科学和商业上都更关注侵入式脑机的研发。
 


脑机互联市场产业链庞大

①教育娱乐:目前所见的相关应用都比较初级,很难形成有效的市场影响。脑机教育娱乐产业可能会先经历一轮脑机硬件的普及,比移动游戏效率更高的地方在于,目前游戏已经形成了一整套完善的开发体系,所以爆款游戏的出现有可能缩短脑机娱乐的发展周期。
 
②医疗设备:医疗领域技术问题并不多,主要在保险和政策护航上。医疗是目前脑机产业商业应用最成熟的产业,也最大的产业之一,医疗保险的覆盖面也是影响中国脑机神经疾病治疗的原因。
 
③科研设备:科研市场规模无法估算,神经元监测再上一个量级或可突破。科研市场是脑机产业尚处初级阶段的最好证明,因为他完全可以实现所谓的“自产自销”,脑机既是对大脑的调控与反馈,又是进一步了解大脑运作原理的重要手段。所以很多脑机设备的研发与制造,本身就是为了能让科研进行的更加高效。
 
④芯片与其他:科技类产品经常忽略的事实就是它们并不是一切的起点。这些更加底层基础科学的进步,是使脑机产业更上一层楼的保障。
 
电极和探针:材料学、基础化学、合金工艺等学科的进步,直接提升电极和探针的使用效能。
 
芯片领域:基础物理、量子力学、量子计算等基础学科,新的计算模型的开发等应用科学的提升,直接提升芯片的能力和计算速度。
 
外联设备:外联设备所需要的底层科研更为庞大,甚至于更加依赖于工程与工艺的进步,才能更好的与人的神经信号相匹配。
 
商业探索:从目前发展相对比较好的科技企业的情况来看,企业的最核心掌舵人并不是科研工作者,而往往是具备一定科研基础,又懂工程的人能够最大限度的发挥新科技的商业影响力。

 

 

人机交互形式带来变革

脑机互联这种模式之所以想象空间巨大,除了本身的商业价值外,还有另一个非常重要的原因在于,它极有可能给现存的人机交互形式带来根本的变革。
 
过去很长时间内,我们都通过键盘和鼠标与机器沟通,尽管有一系列诸如语言、视觉、触觉交互的模式涌现,但都没能撼动键盘鼠标的基础范式。
 
而脑机互联则可能对此进行完全的颠覆,成为下一代主流操作系统,有两条逻辑链支持这个判断。
 
硬件功能的逐步强大最终目的是实际应用,所以开发者对于新的操作系统来说,是商业成功至关重要的群体。
 
通过开发者的拓展与维护,使越来越多的程序落地供用户使用。所以某种程度上说,一款操作系统的景气指标就是其平台上程序的个数。
 
目前对用户影响最大的移动互联网生态操作系统的演进也可以看到端倪,需要提醒的是,全球网民用户渗透率在这一时期一直在提升,所以市场红利消退的现象并站不住脚,所以最大可能还是生态体系的变化。

 

 

将孕育新的数字模式

从计算机的发展上看,人类是将自身可以做到的运算机械化、自动化,以及在可能范围内的强化。


所以可以看到随着人类对自身研究理解的深入,计算机的核心运算组件的运作模式也在改变。
 
未来随着脑机对大脑运作秘密的逐渐解析,新的数字模式可能会使计算机核心运算原件进行新的升级。
 
如果还能配合上新的操作系统,那么这种升级作用将更进一步实现数字即生物的构想。

 

结尾

近年来,脑机接口领域诞生了一系列激动人心的成果,为我们的未来提供了许多可能性,但必须要说明的是,脑机接口距离科幻作品中的描述还有很长的路要走。