与其他科研机构进行的项目不同，Building 8 选择通过光学神经成像技术（optical neural imaging），以非侵入的方式解析人脑中布诺卡氏区（处理语言的区域）的活动。目前在临床试验中，已经能够为肌萎缩性侧索硬化症（ALS）的病人实现了每分钟 8 个字的速度。而要提高输出速度，需要更高级的传感器，以光速的速度来探测大脑活动。当然，为了打消对侵犯隐私的顾虑，Dugan 特意表示，该技术只会解析大脑语言区域的活动，而非窃听所有想法。

　　*图为基于光学神经技术的脑电信号解码原理示意图

　　与 DARPA 的管理结构类似，Building 8 的项目都以两年为期，每个项目都有自己的负责人，需要在 2 年内证实项目的可行性。脑机接口的项目目前有 30 个工程师，由 MarkChevillet 负责，并与 UC Berkeley、Johns Hopkins 等院校合作。此外，公司也将建立独立的道德委员会，称为“Ethical, Legal and Social Implications Panel”，以控制道德风险。

BCI技术拆解：从科幻到落地

　　*图为脑际接口基本原理和过程示意

　　脑机接口的基本原理和过程是：首先将脑电信号探测提取，经过放大、去噪滤波等一系列预处理后，最后利用在线分类算法（根据大脑信号的相关特征进行分类）进行解码来控制外部设备。

　　那么先来看信号探测和提取这一步，主要分侵入式接口（Neuralink）和非侵入式接口（Building 8）：

　　*图为侵入式（红）和非侵入式（蓝）BCI时间、空间分辨率对比示意

　　侵入式脑机接口利用手术将电极阵列直接植入脑内，探测神经元的活动，并对行为相关的信息进行编码。可分为局部场电位（LFP，Local Field Potential）、单个神经元记录（SUA，Single-Unit Recording）、多个神经元记录（MUA）、脑皮质振荡（ECoG）等。其中，LFP、ECoG 以及微电极阵列等探测方法的时间分辨率均小于 0.01 秒，而基于 EEG、MEG（脑磁图）近红外光谱等方法的非侵入式脑机接口的时间分辨率 0.01~10 秒不等，空间分辨率方面，相对较差的 ECoG也达到了 1 毫米。

　　非侵入式脑机接口主要利用连接脑皮层的外部设备探测包括慢皮层电位（SCP）、感觉运动节律（Sensorimotor Rhythms）、P300 事件相关电位（P300 Event-related Potentia，即 P300 ERP）、血液氧化水平、大脑氧化作用变化等在内的 7 类脑电信号。其工具包括 EEG（electroencephalography）、fMRI（functional MRI）等。空间分辨方面，表现较好的 fMRI（功能性磁共振成像）仅能达到 1 毫米。

　　除去两者之外，侵入式脑机接口还存在称为部分侵入式脑机接口的分支。该类脑机接口植入头骨之内，但不侵入灰质。

　　*侵入式BCI面临监管和公众接受度的问题

　　虽然侵入式脑机接口在时间和空间分辨率上有绝对优势，但对大脑会造成一定损伤。据 Pew Research 的问卷调查，69%的美国民众对脑部植入芯片表示担忧，比例甚至高于基因编辑的 68%。因此，非侵入式将首先快速发展。根据 Allied Market Research 预测，2020 年时，非侵入式脑机接口的占比将与侵入式脑机接口和部分侵入式脑机接口的总和相当。

　　目前非侵入式脑机接口发展主要面临的问题是由于头骨的阻拦而较难监测到高频信号，因此需要更多对健康人和患者大脑执行不同指令的测试。但随着生物技术和信号技术的发展，非侵入式脑机接口的检测精度在逐渐上升。

BCI市场蓝图： 2020年达14.6亿美元

　　*脑机接口市场前景示意

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