脑机接口:从科幻到现实
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1.4 脑机接口的应用场景

在讨论脑机接口的应用场景时,我们需要先将其分为非侵入式和侵入式两种实现系统,再进行讨论。这两种实现形式的不同之处在于,是将神经电极简单地贴在头皮表面,还是通过外科手术植入脑内。基于在神经信息获取量上的差异,非侵入式系统所能实现的功能远低于侵入式系统。

非侵入式脑机接口是以头皮脑电为信号构建的。归因于其相对方便的电极佩戴方式,这种形式主导了脑机接口的早期发展,随后也出现了很多商业化的尝试,所针对的应用场景主要为消费级的电子游戏控制、注意力调节、睡眠监测和反馈等,另外也有给瘫痪或残疾病人定制的控制计算机或轮椅的系统。

相比而言,侵入式脑机接口技术的发展则是近20年的事情,这种形式需要将微型神经电极通过外科手术植入大脑皮层内部或表面,采集到的神经信号所蕴含的信息量更大,从而能够实现更复杂的控制功能,并且在响应速度和精度上有很大的优势。基于目前技术所能实现的功能无法为健康人提供丰富、流畅的用户体验,却需要他们承受高风险、高成本和高难度的神经外科手术,这就使得这样的系统在目前的技术条件下,只能考虑为高位截瘫病人提供运动或交流功能的辅助。

所以,尽管目前脑机接口技术所能实现的功能乍看起来非常神奇,但细究之下会发现,尚没有我们普通人在日常工作和生活中使用的功能场景。脑机接口技术在产业界的最终突破,将有赖于它能够为普通大众提供消费级的技术产品。也许有一天,侵入式脑机接口将成为每个人在幼年时就会植入并终生使用的一种新型人机交互工具。