计算机科学与技术脑机接口,脑机接口的工作原理是什么？计算机信号是怎么给大脑发号指令的？...

随着现代计算机功能的不断发展以及对人类大脑的了解，我们越来越接近将一些科幻小说的清洁变成现实。想象一下将信号直接传输到某人的大脑，使他们能够看到，听到或感觉到特定的感觉输入。这不是为了方便-对于重度残疾人来说，开发脑机接口(BCI)可能是未来数十年来最重要的技术突破。

BCI完全起作用的原因是由于我们大脑的运作方式。我们的大脑充满神经元，各个神经细胞通过树突和轴突相互连接。每当我们思考，移动，感觉或记住某件事时，我们的神经元就会起作用。这项工作是通过小的电信号在神经元之间以250 mph的速度快速滑动来完成的。信号是由每个神经元膜上的离子所携带的电势差产生的。

尽管信号所经过的路径被称为髓磷脂的物质绝缘，但一些电信号会逸出。科学家可以检测到这些信号，解释它们的含义并使用它们来指导某种设备。它也可以以其他方式工作。例如，研究人员可以弄清楚当有人看到红色时，视神经向大脑发送了哪些信号。他们可以安装一个摄像头，当摄像头看到红色时，它将向那些人的大脑发送准确的信号，从而使盲人可以“看到”。

如今，脑机接口研究人员面临的最大挑战之一是接口本身的基本机制。最简单的，侵入性最小的方法是将一组电极(一种称为脑电图仪(EEG)的设备)固定在头皮上。电极可以读取大脑信号。但是，头骨会阻挡很多电信号，并且会扭曲通过的信号。

为了获得更高分辨率的信号，科学家可以将电极直接植入大脑本身的灰质中，或者植入颅骨下方的大脑表面。这样可以更直接地接收电信号，并可以将电极放置在产生适当信号的大脑特定区域。但是，这种方法存在许多问题。需要进行侵入性手术以植入电极，并且长期留在大脑中的设备往往会导致灰质中疤痕组织的形成。疤痕组织最终会阻塞信号。

不管电极的位置如何，其基本机制都是相同的：电极