脑机|向天线宝宝“借”根天线？最新脑机接口研究实现双向控制( 二 )

与电脑一样，每个“神经颗粒”都有自己的 PUF 地址，也就是自己的身份证。这样科学家就可以追踪是哪个大脑区域发布了特定的信号。不仅如此，无线贴片还可以向大脑内的“神经颗粒”提供无线充电服务，就好比买电动汽车送个移动充电桩，不得不佩服科学家们想的周到。
在研究中最具争议性的恐怕是“神经颗粒”的双向控制功能。事实上，记录大脑功能和了解大脑的神经活动只是脑机接口界的研究方向之一。为了治疗各种精神和神经系统疾病，帮助瘫痪、中风或脊柱损伤的人士恢复正常生活能，对大脑实现可控刺激一直以来都是脑机接口领域的重要研发课题。

图 | 小鼠手术示意图（来源：论文）
在这项研究中，团队针对植入的单个“神经颗粒”进行了 100 Hz 的皮层内电脉冲刺激，电流高达 25 μA。小鼠大脑内 48 个“神经颗粒”中有多个捕捉到了刺激后局部场电位（LEP）变化。
在另一个实验中，团队以 100 ms 为单位提供了快速 400 Hz 的电脉冲刺激。在氯胺酮麻醉下，研究人员观察到了典型的神经元簇状放电。论文称，目前电流刺激的最大水平取决于芯片功率的水平，未来团队还将调节整个“神经颗粒” 网络的刺激幅度。
双向脑机接口的商业应用“神经颗粒” 系统可以称之为双向脑机接口领域的重大里程碑，它的轻便和无线等特性都极大地推进了这个领域发展。
一直以来，双向脑机接口都是游戏、教育和军事安全等领域研发的热点。2019年，美国国防高级研究计划局（DARPA）推出了下一代非手术神经技术（The Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology，简称N3 )。DARPA 称，佩戴这种双向脑机接口的士兵将可以用意念控制无人机、拆弹机器人等，并在复杂的军事任务中成功地执行多任务。
对于很多这个领域的科学家来说，他们最终的梦想是通过脑机接口实现直接的脑对脑交流（brain-to-brain communication），也就是意念沟通和读心术的境界。大脑和计算机之间的双向接口最终将导致开发一种“脑对脑接口”（BBI），在这种接口中，来自个体大脑的神经活动由计算机连接和调节。当然，这中间还有巨大的技术和伦理的障碍需要跨越。

（来源：great learning）
如果你认为“脑对脑接口”就是人类想象的极限，那也太小看科学家们的脑洞了。
在 2019 年的一篇博客文章中，计算神经学家 Niko Kriegeskorte 提到了“神经协处理器”（neural co-processor），它将把焦点从接口 (读取和写入大脑活动的地方) “转移到如何增强设备的信息处理功能上”。
在这个概念中，脑机设备将与大脑一起补充大脑的神经活动，协助大脑处理信息。神经协处理器甚至可以从大脑的一个区域读取神经信号，并将信号写入大脑的另一个区域。而这将为大脑增强（Brain augmentation）这个更加“疯狂” 的想法铺平道路。
未来有如此多的可能性，你准备好先在自己的脑仁儿里种上几十个“神经颗粒”了吗？
参考资料：

https://www.brown.edu/news/2021-08-12/neurograins
https://alexandregonfalonieri.medium.com/bidirectional-bci-what-it-is-and-why-it-matters-e295767b95a7
https://www.nature.com/articles/s41928-021-00631-8
https://www.darpa.mil/program/next-generation-nonsurgical-neurotechnology
https://nikokriegeskorte.org/2019/01/26/from-bidirectional-brain-computer-interfaces-toward-neural-co-processors/