每当我想到脑-计算机接口（BCI），我通常会想象一个世界，通过类似于《攻壳机动队》中所描述的人体改造的神经植入物，互联网可以直接传输到我的大脑中。在那个世界里，你可以阅读、写作和与他人交流，无需抬手或开口说话。听起来很梦幻，但我对BCI了解越多，就越意识到这个功能愿望单只是冰山一角。当增强现实和虚拟现实与未来的面向消费者的BCI相结合时，这个世界将比小说中更奇怪。

无论是埃隆·马斯克的最新公司Neuralink（它正在创建“微创性”神经植入物以适应各种未来潜在应用），还是Facebook直接资助从人脑中解码语音的研究，BCI似乎正迈向重要的成熟阶段。虽然这些资金充足的公司目前只能将技术推进到医疗设备的使用范畴，这要归功于对植入物和相对安全性的监管障碍，但最终，随着技术变得既安全又廉价，它将进入神经典的消费者的大脑。

尽管我们无法确切知道你和我何时能够进入医疗机构接受不住院的植入物手术（就像今天进行矫正激光眼手术一样），但我们知道至少在这个未来中，它无疑会伴随着增强现实和虚拟现实的重大进步一起到来。但在考虑未来可能带给我们的方向之前，让我们先看看目前的现状。

非侵入式的第一步
BCI和增强现实/虚拟现实已经在一定程度上融合，尽管规模相对较小，在更广泛的增强现实/虚拟现实用户群中没有明显的效果。早期创业公司如Neurable已经开始占领市场，他们的工作基于便携式和非侵入式的脑电图（EEG）方法，通过头骨外部读取脑电压的波动。

在脑-计算机接口方面，脑电图是最古老和分辨率最低的方法之一，用于调控大脑不断流动的“动作电位”，即构成思维、感知、行动以及其他一切基础的神经元间脉冲。

根据Valve公司的实验心理学家迈克·安宾德（Mike Ambinder）在今年早些时候GDC 2019上关于BCI和游戏设计现状的演讲，使用脑电图等于坐在体育场外，仅通过听众反应的强烈程度来判断场上发生了什么；脑电图只能可靠地测量发生在大脑最上层的神经活动。

尽管脑电图可以提供一些早期数据收集的良好起点，但安宾德坚持认为，需要通过头骨下面的一种方法以获取更深入、更有用的知识，从而为未来的游戏提供更沉浸和适应性。

还有一些其他非侵入性的方法可以查看大脑，如脑磁图（MEG）和功能性磁共振成像（fMRI），然而由于其庞大的体积、电力需求和价格标签，这些方法尚未（且很可能将在一段时间内）走出医院和研究设施，而这正是植入物计划要解决的问题。

各种植入物
Neuralink公司正在赌注其第一代设备N1传感器将为其即时目标受众提供真实世界的好处：一个可以在家操作、低延迟、高带宽的基本输入方法，可以实现文本输入和简单操作，对那些无法使用四肢的人来说是理想的解决方案。

然而，该公司在上个月公司发布会上分享的远大远见揭示出一个未来的构思，这种构思是使用一种名为“神经薄层”的网状设备，可能能够更深入地访问大脑。注入到毛细血管中。
公司希望通过这一技术，有朝一日能够让用户绕过我们的感官，实现对视觉、触感、味觉以及整体知觉的虚拟模拟。正如该公司的创始人兼最大投资者埃隆·马斯克所说，Neuralink的使命是通过“全脑”脑机接口最终“与人工智能实现共生”。当然，关于Neuralink神秘的人工智能融合神经编织的时间框架目前还没有公布；马斯克本人表示，尽管N1传感器预计会在2020年开始进入人体临床研究，但实现全脑脑机接口将是一个漫长而迭代的过程。

然而，谷歌DeepMind的研究科学家、哈佛大学生物物理学博士亚当·马布尔斯通对Neuralink的N1技术的初次推出并不那么乐观。在最近的一条推文中，马布尔斯通对该公司的进展进行了客观评价，他表示，虽然Neuralink在推动当前技术的发展，但并没有什么魔法弹药。“他们靠着更强大的团队/更好的工具（工程）攀登珠穆朗玛峰。真正需要的是一架直升机（科学密集型突破）。” 马布尔斯通写道。

脑机接口可能看起来像是新奇的科技，但其研究已经进行了比你想象的更长时间。1997年，犹他大学的生物工程教授理查德·诺曼博士开发了“犹他阵列”，这是一种具有256个电极的植入物，旨在牢固附着在大脑上。事实上，犹他阵列仍在不同形式下由Blackrock Microsystems生产，过去20年在获取Action Potentials的神经记录方面发挥着重要作用。

相比之下，Neuralink承诺每个阵列分布在96个线程上“最多拥有3072个电极”，根据该公司的白皮书，还有少侵入性的、可以减少炎症的柔性线程的额外优点。可拆卸的接收器还将为阵列中的更小传感器供电，并通过蓝牙将数据传输到计算机。

当然，建立与神经元进行交互的“读写”功能，或者可以同时测量大脑的活动并对其进行刺激的能力，有更多的方法可供选择。

除了N1传感器之外，一种名为“神经尘”的植入物也可以窥视内心。这一毫米级植入物是被动、无线和无电池的，并承诺根据植入部位从肌肉或神经元获取“高保真传输”的数据。

值得注意的是，在该研究论文的合著者中，有Neuralink的植入系统总监Dongjin Seo，因此我们可能会在这一领域看到Neuralink的进一步研究工作。

在最近发表的一篇研究论文中，斯坦福大学、Boulder Nonlinear Systems以及东京大学的科学家团队采用了一种称为光遗传刺激的方法。基本上，这是一种将光注入大脑视皮层的技术，该技术将视皮层改变为包含对光敏反应蛋白的元件。研究人员能够在小鼠的几十个单个神经元中写入神经活动，并同时检测到该刺激对数百个附近神经元的影响。最终目标是观察他们是否能够注入一些并不存在的特定图像到小鼠的视野中。虽然这还很初级，但是它是有效的。

诚然，这并不是使用植入物的情况，但正是这些早期的步骤将揭示神经元的行为模式，并使科学家们能够更精确地操纵大脑，而不仅仅是观察它。一旦事情进一步发展，脑机接口可能成为沉浸式增强现实（AR）和虚拟现实（VR）的完美补充。

-《读写：沉浸体验的未来》你在公园里与朋友们参加了一场最疯狂的国旗抢夺游戏。当你想要更全面的体验时，只需要把头盔切换到虚拟现实模式，你就能瞬间进入一个大规模多人虚拟世界。

根据Facebook Reality Labs的首席科学家迈克尔·艾伯拉什的说法，这样的设备即将面世，他预计将在未来十年内推出。

这一切都很棒，肯定比2016年首次推出头盔时要好得多。现在的增强/虚拟现实头盔拥有几乎完美的眼球追踪功能，具备物体识别和像个私人助手一样与您交流的AI。这款头盔还配备了基于眼球追踪的用户界面，有时候让人感觉像是魔术。您在增强现实中大多数时间仍然使用手势进行操作，而在虚拟现实中，为了获得最佳家庭体验，您仍然需要依赖手柄。如今，回到十年前的头盔几乎是不可想象的。

Facebook发布的Concept图，展示了未来可能采用波导技术的虚拟现实头盔的外观，图片由Facebook提供。

除了像VOID这样的基于位置的增强/虚拟现实公园，大多数消费者仍然没有拥有触觉套装，因为它们太昂贵了，虽然它们可以通过在织物中嵌入热电制冷器来模拟寒冷和炽热，但它们只能提供一些局部的触感，与今天智能手机中的触觉技术相似，对于佩戴来说并不实用，也不足以用于家庭娱乐。

与此同时，两代更小、性能更高的神经植入物已经投入生产。植入物曾经需要进行大规模手术，现在得益于AI辅助机器人手术，它们已经成为了门诊手术。这些团队得到了科技巨头的支持，正在努力将脑机接口技术引入消费市场，但迄今为止，没有一种产品得到FDA的官方批准供神经正常的用户使用。不过，最新的型号在医疗用途上仍然非常出色，并提供了一些明显针对潜在用户的好处，引起了一些人的兴趣，他们愿意寻找愿意虚构诊断结果的医生。一些国家规定较为宽松，最先报名的往往是那些达到一定财务条件的冒险者。

通过植入物，你不仅可以以思维速度“键入”十倍于以往的速度、以思维的速度搜索互联网，而且可以无需耳机听音乐，实现远程语音聊天而无需口头交流，以及只需思维即可导航用户界面。很快，特定相关利益群体和大企业推动其发展，然后第一个可选的消费类脑机接口植入物合法化，随之而来的是一大批其他产品的进入市场。

这为游戏设计开辟了一个全新的世界，菜单基本上已经成为了过去的事物，因为游戏不仅可以根据您作为玩家的能力，而且可以根据您对挑战的不可见、不可言喻的反应（例如愤怒、喜悦、惊讶、无聊等）进行反应。游戏设计师现在有了大量的信息需要处理，并且必须完全重新思考他们必须构建什么样的系统来利用这些新的数据。这是一个范式转变，让长期从事增强/虚拟现实开发的人回想起“旧日子”，那时游戏不需要依靠始终连接的人工智能服务才能进行可接受的NPC互动。

同样，想象一下更遥远的未来。眼镜放在你收藏历史上的VR和AR头盔的奖杯架上，积满灰尘。你的脑机接口植入物不再是点缀你头骨上的芯片，你在最近的手术之前已经无痛地将其取出。柔软的晶格涂覆在你大脑表面上，并向精心规划的神经网络提供战略性刺激。它可以接触你大脑的大部分区域。眼镜不再需要，因为数字影像直接注入到你的视觉皮层中。你可以感受到脚下潮湿的青草，并从你面前的未探索森林里闻到松针的香味。
所有这一切都是有可能的，根据我们今天所知。随着我们对大脑的理解变得更加完整，并且拥有神经植入物的好处开始超过明显的风险，脑机接口有望在某个时刻与增强/虚拟现实合并并融合。在这个早期阶段，时间表可能不确定，风险也没有充分理解，但我们可以将这一堆困难留给另一篇文章。