Neuralink腦機介面技術創新

2024-04-01 0

文／詹珮蓉

科幻電影《駭客任務》的主角們，透過植入腦中的晶片與電腦相連，可以進入虛擬世界，還可以用意念操控機器，這是人們對於未來腦機介面（brain-computer interface, BCI）的想像，僅透過腦波就能與外界產生互動。

今（2024）年1月，由伊隆．馬斯克（Elon Musk）創立的Neuralink使用手術機器人的新科技，成功將無線腦機介面N1植入癱瘓者的大腦，用腦波就能控制滑鼠或鍵盤。Neuralink的新技術是否會加速腦機介面發展，使腦機介面融入日常，為人類提供更便利的生活？

所謂腦機介面，是指人或動物的大腦與機器之間溝通的介面。透過量測腦波訊號、提取訊號特徵、轉換成機器指令，能夠將大腦腦波轉換成想要的動作。

腦機介面連結人腦與電腦

目前腦機介面技術已運用在幫助癱瘓者透過打字或語音進行溝通，甚至用義肢行動，重新和世界產生互動和聯繫。此項技術也能用於治療憂鬱症、控制癲癇、減少帕金森氏症震顫等，幫助他們提高生活品質。

由於腦機介面是依照腦波訊號傳送指令給機器，陽明交通大學資訊工程學系助理教授魏群樹表示，「因為大腦有頭蓋骨阻隔，要設法量測微弱的腦波，並且處理雜訊，才能讓機器獲得有效的訊息。」

依據腦機介面擷取訊息的方式，大致可分成侵入式及非侵入式。非侵入式運用腦波帽等穿戴式裝置，從頭部連結電擊蒐集腦波資訊，不需經由手術鑽開頭顱，設備成本較侵入式腦機介面低，但是蒐集的腦波訊息強度遜於侵入式腦機介面。

安裝侵入式腦機介面，通常需要開腦手術，並植入裝置。由於裝置直接接觸細胞，可直接收集腦波訊息，但也因此容易引起免疫反應和產生疤痕，進而導致訊號品質衰退或消失，仍有一定風險。

目前，腦機介面的應用仍以臨床應用、研究階段為主，還未普及並商業化。近年受益於AI（人工智能）的演算法，突破過往的發展。

例如去年8月，《Nature》期刊刊登了舊金山加州大學（UCSF）和柏克萊加州大學（UC Berkeley）研究團隊取得的突破性成果，他們幫助一位中風而無法說話的女性，透過腦機介面，首度將大腦訊號轉換成合成語音和臉部表情動畫，成功讓她以數位化身自然地與人交流，且每分鐘可講78個字，比過去類似的技術都更快速。

馬斯克旗下的大腦晶片科技公司Neuralink成立於2016年，在2023年獲得美國食品藥物管理局（FDA）核可，通過具有革新技術的手術機器人進行腦機介面植入，近年招募癱瘓者，旨在幫助肌萎縮性脊髓側索硬化症（ALS）或帕金森氏症等神經系統疾病患者恢復正常生活，遠程目標則是實現人類與人工智能的共生。