| 内容来自量子位
前不久，在 Neuralink 总部的发布会活动上，借助小猪格特鲁德的实时神经元活动演示，马斯克向人们介绍了「开颅」方案，使得脑机接口（BCI）成功出圈。
一时间，脑机接口的安全与否，引发了来自各方的争论。
不过，对于安全的问题，最近有人给出了新的答案：静脉植入。
这个来自墨尔本大学的研究团队，用数据和事实告诉大家：脑机接口，是有潜力的，而且可以很安全。
这项研究的相关成果发表在了《神经介入外科期刊》上，有两大亮点值得关注：
◼ 利用静脉植入，无需开颅，成熟的临床技术带来更低的风险；
◼ 初步人体实验，成功帮助患者「行动」，展示出BCI的巨大潜力。
那么，这项脑机接口人体实验，具体又是如何研究的？我们一起了解下。
| 装支架般植入
墨尔本大学研究团队这次给出了一套符合现今医学研究风险的手术方案：「装支架」。
心脏支架手术，是将球囊导管通过血管穿刺进入狭窄的血管，体外加压使球囊膨胀，从而撑开支架并固定，最后使原本病变的血管恢复畅通的一种治疗方法。
而这个脑机接口的植入过程，便与其类似：
首先，在超声引导下观察颈内静脉，在合适的位置穿刺。在数字减影技术（DSA）的可视化下，引导导管经由参与者颈静脉进入，至上矢状窦。
在导管就位后，将信号传感器预装到输送鞘中，之后用生理盐水注入使其在引导导管内前进。之后，信号传感器脱鞘，在正确的位置进行固定。
最后，移除引导导管，进行止血，植入便完成了。
这种类似的介入技术已经相当成熟，并且有着微创、并发症少及风险低等优势，目前已经广泛地应用在胃肠道、心血管、泌尿生殖系统及神经学等疾病的干预和治疗。相对于马斯克的「开颅」方案，风险较小。
| 脑机接口设备
墨尔本大学研究团队的BCI设备一共分为几个部分：运动神经假体、内部遥测单元和外部遥测单元。
运动神经假体，广义定义为用于替代由于疾病或受伤而受到损伤的运动模态的人工装置。
在该研究中，血管内的运动神经假体是一个自膨胀单片薄膜支架电极阵列，16个电极传感器沿圆周分布在一个8mm×40mm的镍钛合金支架上。
之后运动神经假体连接到一根50cm的柔性血管导线上，并接入一个感应供电的内部遥测单元（ITU）。
血管皮层电信号（0.125 µV/bit，2kHz采样速率）通过ITU使用红外光无线传输到外部遥测单元（ETU）。最终，ETU将脑信号传输到平板电脑。
就像下面这样。
| 监督式训练
通过设备成功完成脑机连接，研究的下一步是对采集到的脑信号进行关联训练。
这一过程是在神经科学家指导、患者参与下进行的，目标是对Synon公司所开发的软件进行监督式训练。
首先，参与者会尝试一些运动映射任务，即一系列动作，包括双手握拳、跺脚和伸膝等。
之后，研究人员基于运动映射数据优化了光谱特征，并为每个参与者设计了定制的机器学习解码器。
自定义解码器包括预处理、分类和点击逻辑层。预处理层根据原始数据计算归一化光谱功率作为特征。分类层预测特征是否对应于静止或运动状态。
解码器每100毫秒产生三个潜在命令中的一个：“不点击”、“短点击”或“长点击”。
参与者通过眼球运动控制光标，这一过程是通过眼动跟踪器实现，并使用运动神经假体进行点击选择。
在Windows 10环境中，短点击用于打字或单击事件，长点击用于缩放屏幕、搜索或锁定目标进行精细选择等。
当至少一次训练和解码任务的准确率达到90%时，训练便宣告完成。
最后，参与者将会利用BCI和眼动跟踪器对一些项目进行测试，以观察在训练完成后的BCI是否能够准确地执行一些指令，最终帮助到参与者。
实验毫无疑问取得了振奋人心的结果，不论是从临床方面还是监督式训练的方面。
在临床方面的结果，由独立的医学监督人员进行审查，跟踪记录参与者1在神经干预后的12个月内以及参与者2在神经干预后3个月内的身体数据。
报告显示，对于任何一个参与者，并未发生严重的不良事件，也没有与设备相关的不良事件。这样的数据下，设备和植入方式的安全性都得到了初步的验证。
而且，两名参与者（患有两位肌萎缩侧索硬化，失去上肢运动能力），通过运动神经假体与眼动跟踪仪结合使用，能够控制Windows 10并独立执行远程通信、网上购物和银行任务等任务。
现代社会的各式各样的机器、计算机、智能设备层出不穷，但我们对于这些工具易用和高效的追求从不曾改变，脑机接口的出现让这种方式有了极大的突破。
思铺学院·脑机交互与智能硬件营地，结合了美国密歇根大学和我国浙江大学脑机交互基础课程，让学员了解最新的脑机交互发展趋势，体会脑电波控制机器人、控制 他人手臂运动等尖端领域的实验。然后通过课程学习，让学员能够通过自己编程实现脑神经信号（EEG）、心电信号（ECG）和肌电信号（EMG）的读取、过滤和处 理，并进一步与控制器（如Arduino等）、执行器（如机械手等）结合起来，完成神经信号传感、肌肉运动识别、仿生假肢操纵等相关科学挑战任务。
