什么是脑机接口：脑机接口（brain computer interface，BCI）是脑与计算机等外部设备之间建立的直接信息传输通路。

BCI根据临床应用可分为辅助性脑机接口（assistive BCI）和康复性脑机接口（rehabilitative BCI）。辅助性脑机接口的目的是替代丧失的功能，包括使用BCI控制假肢、使用BCI打字或者语音。康复性脑机接口则是在训练过程中实时反馈表现情况，激活大脑可塑性，例如基于BCI的矫形器系统。目前BCI的另一个作用是提高诊断意识障碍的准确性，为神经康复提供机会。

BCI的组成

脑机接口系统通过采集大脑皮层信号,将采集到的信息进行预处理、编码、提取特征等处理，转化为可以被计算机识别的数字信号，实现对外部设备的控制。因此，一个完整的BCI包括信息采集、信息处理及对外部设备的控制。常见的采集大脑信号的方式包括脑电信号（EEG）、皮层脑电图（ECoG）及皮层内微电极等。ECoG是把电极置于头颅内，可以用来采集大脑皮层的大脑电信号，属于入侵性的方法，但时间和空间的分辨率较高。目前常见的外部控制设备包括计算机光标、机器人矫形器、外骨骼、虚拟现实环境、拼写器等。Neurocontrol Freehand System是FAD第一个批准的设备，它有助于脊髓损伤患者的手部功能恢复。此外，2014年获得FDA批准的DEKA LUKE手臂也应用于临床，通过EMG电极感知使用者预期活动，经过处理后，将这些信号转化为复杂运动。其他的包括Ekso GT, ReWalk等，未来会有更多的产品应用于临床。此外，BCI在提高运动功能、改善睡眠、沟通能力等方面都会将会发挥着重要作用。

BCI面临的挑战

侵入式的脑机接口可能会随着时间的延长读取脑部活动信息的能力减弱，可能与反应性神经胶质细胞增生、炎症反应等有关。此外，电极或芯片的老化、腐蚀和移位也是需要考虑的问题。然而随着材料化学、纳米技术及计算建模等发展可以会改善这些问题。尽管BCI在改善使用者功能障碍等方面可以取得很大进步，但是由于价格昂贵，使很多人都没有机会接触到这种技术。NeuroControl Freehand System就是一个很好的例子，尽管其在改善使用者手部功能方面取得了很大进步，但是由于价格昂贵，于1988年就已停产。另外，随着脑机接口的产生，伦理问题也随之而来。基于脑机接口的数据特性，神经信号携带了个人信息，这可能涉及到个人隐私，这些信息可能也会被与他人共享。因此，在发展相关的技术的同时，需要注意数据的使用及对用户个人隐私的保护。

小结：脑机接口的发展为神经功能的恢复提供了新的手段，有望缩短和改善康复过程。但目前大多处于实验阶段，离实际应用存在一定距离，提高设备的安全性及准确性，保护好使用者隐私仍然需要解决的问题。相信随着研究工作的进一步展开，技术日益成熟，BCI技术将会更好的服务于人类。