脑机接口未来：机器与大脑平等对话

科幻电影想象的大脑与机器的对话类似这样：将意识接入矩阵，把意识上传到计算机，或者直接用意念驱动另一具身体。这些天马行空的想象，在现实世界可以实现吗？

答案是，人类神经科学研究已经迈出了微小但是重要的第一步：让大脑和机器，开始对话。

过去，我们对大脑的理解多是单向的：大脑给出信号，我们去解读。而现在，神经科学家们实现了和大脑“一问一答”，并已在临床中取得了应用。原理看似简单，实现起来却很难。要知道，大脑是最复杂的器官，让机器准确识别其中的变化，并在恰当的时刻作出恰当的回应，既是科学难题，也是工程挑战。正因如此，双向脑机接口与闭环神经调控成为备受关注的前沿方向。

2026 年 10 月 21 日，世界科技与发展论坛在重庆开幕，发布年度“十大科技前瞻”，“双向脑机接口与闭环神经调控”入选。

什么是“双向”“闭环”？

所谓“双向”，是机器既能“读”——记录神经活动、判断大脑状态，也能“写”——施加电刺激、调节神经活动；

所谓“闭环”，则是让读到的信号直接决定接下来怎么写。

双向规定信息有来有回，闭环则把这一来一回接成自动回路。

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要理解双向和闭环，得先看看老办法。

传统的脑深部电刺激（Deep Brain Stimulation，DBS），是把电极植入大脑深部核团，由胸口的脉冲发生器 24 小时按固定参数放电。它帮助许多帕金森患者缓解震颤，但装置只输出，不感知，无法根据症状变化及时调整。对症状持续存在的帕金森病，持续刺激尚可行；对一天只发作几次的癫痫，如果不管发作是否临近都按同一套参数放电，就难以在关键时刻精准干预。而且刺激波及周围神经结构时，患者可能出现说话含糊、情绪或感觉异常，电池也消耗得更快。

但使用了双向闭环新技术，就可以实现精准控制了。如果把开环认为是不断撒网捕鱼，闭环就像一根带鱼漂的钓竿，看到鱼漂动了，精准钓鱼。撒网适合鱼群泛滥的地方，比如持续存在的帕金森症状；癫痫发作却是偶尔发作，有了鱼漂，我们就能实现精准打击。因此，闭环的意义有两层：一是打得更准、减少副作用；二是能瞄准异常情况做出应对。

从单向到双向、开环到闭环，这场升级部分来自于临床与科研的长期互相推动。

一方面，DBS 等疗法在多年应用中积累了大量疗效与程控数据，术中记录和新型感知设备也带来了宝贵的神经信号，科学家据此逐渐识别出“症状出现时大脑是什么状态”“什么时候刺激最合适”等信息。 用于治疗癫痫的反应性神经刺激（Responsive Neurostimulation System，RNS）攒下的多年连续脑电记录，曾帮助科学家发现人类癫痫发作的多日节律：发作风险不只在一天内变化，还会以数天甚至更长周期起伏。临床数据由此反哺基础科学，让闭环干预变得更有依据。

另一方面，脑机接口是典型的医工交叉成果，医生、材料学者、算法工程师必须坐在同一张桌子上，彼此之间协同发展。要知道，稳定交互的时间单位是年，DBS 和 RNS 都被期望在脑内稳定工作五到十年以上，运动脑机接口也有同样的目标。让大脑与机器的对话持续十年，比开始对话要难得多。大脑随呼吸心跳搏动，异物会引发免疫反应和瘢痕包裹，信号逐年衰减。材料、工艺、植入方式，每一环都是硬仗。这是决定整个系统寿命的战场，也是未来持续攻关的方向。实时检测、分析和刺激的工程能力提升，让这些认识得以写进自动算法。于是，帕金森 DBS 从开环走向闭环。

2026 年 5 月，南方医科大学珠江医院联合北京协和医院、安徽省立医院等全国 8 家医院，开展国产闭环 DBS 的临床应用，通过实时感知脑电信号、按需调整刺激参数，探索从“被动单向刺激”到“主动双向调控”的转变，形成全国第一个接受国产闭环 DBS 临床应用的帕金森病的案例。参与该项手术的郭燕舞教授指出，我们看到的不仅仅是一台新设备的落地，还是一门全新的治疗哲学——让脑起搏器学会倾听大脑，再与大脑对话。

闭环带来的最深一层颠覆是：刺激的效果，很大程度上不取决于电多强，而取决于在什么时机给。我们可以把大脑想象成大海，各种生理和病理状态就像海面的波浪，一直在动态起伏。癫痫发作、帕金森症状加重、情绪变化，都不是恒定状态，而是偶尔涌起的浪。

这种逻辑还被推到了更复杂的精神疾病上。2021 年，一项仅有一名受试者的探索性研究中，医生先用 10 天寻找这位重度抑郁患者情绪恶化时的个体化脑电标志，再让装置只在标志出现时刺激。系统每天实际工作约 30 分钟，而传统持续刺激是 1440 分钟。个案不能证明普遍疗效，却展示了闭环的潜力：不是给得更多，而是在需要时给。

与神经调控装置相比，运动脑机接口更接近公众熟悉的科幻场景。当前，多数运动脑机接口仍以单向读取为主，双向闭环则主要有两条路线。

运动脑机接口未来十年的关注重点和突破点可能是什么？

跳出治病，邓春山提到一个更浪漫的想象：如果每个人都有一副头戴式脑机接口，能在工作、读书时帮助自己快速进入心流，即注意力高度集中、物我两忘，那它提升的就不只是效率。“每个进入心流状态的人，幸福感也会大大提升。”

从治疗走向日常增强，技术可行不等于可以毫无边界地使用。脑电数据如何保护，情绪与注意力由谁调节，设备停产后植入者怎么办，都需要慢慢解答。基础科研、工程与伦理仍有诸多问题待解，但科学家、医生和工程师正在让脑机接口向艺术作品的想象靠近。机器和大脑的关系，正在从“命令”变成“合作”。这场对话能走多深，取决于我们认识大脑的速度。但有一件事是确定的：脑机对话已经开始，而且不会再停下来。