腦機介面要普及兩道難題仍待克服 - 遠見雜誌

為了AI，不惜公開對嗆的臉書、特斯拉創辦人，近期先後投入腦機介面開發。

... 台灣腦機介面研究先驅—交大電機工程學系終身講座教授、雪梨科技大學軟體 ... ESG遠見|華人精英論壇|城市學|健康遠見|遠見行動誌|電子報|註冊|登入為提供您更多優質的內容，本網站使用cookies分析技術。

若繼續閱覽本網站內容，即表示您同意我們使用cookies，關於更多cookies資訊請閱讀我們的隱私權政策。

我了解關閉首頁好享生活健康腦機介面要普及兩道難題仍待克服臉書、特斯拉創辦人爭相研發文/蔡立勳   攝影/蘇義傑2017-11-30瀏覽數13,050+「本文出自2017/12月號」為了AI，不惜公開對嗆的臉書、特斯拉創辦人，近期先後投入腦機介面開發。

這項只在科幻電影出現的技術，正逐步在日常中實現。

隨著AI（人工智慧）重要性日漸提升，擁護、反對AI的聲浪水漲船高。

特斯拉（Tesla）創辦人馬斯克（ElonMusk）與臉書（Facebook）創辦人祖克柏（MarkZuckerberg），曾為此對嗆。

雖然兩人對AI發展的態度大相逕庭，但近期卻不約而同，大動作投入「腦機介面」（BCI，Brain-ComputerInterface）研究。

究竟，腦機介面有什麼魅力，讓這兩位槓上的科技巨頭都鎖定它？暢銷科幻電影熱門題材顧名思義，腦機介面正是讓大腦與機器（如電腦）進行溝通的介面。

「從腦波讀取訊號，從中提取一些訊號特徵（feature），然後轉換(translate)成為可以控制裝置的命令，甚至提供回饋，」台北科技大學副研發長暨機械工程系副教授劉益宏解釋。

簡而言之，就是透過偵測腦波，分析、判讀其中的含意，進而控制機器或其他生化軀體執行任務。

其實以上這些情境，早已是《駭客任務》《阿凡達》《獵殺代理人》與《攻殼機動隊》等暢銷電影、動畫中的劇情軸心。

以《阿凡達》為例，雙腳癱瘓的主角蘇里，利用神經網路連接主機與大腦，讓思想同步，操控替身阿凡達，與遠在外星球的納美人溝通。

最後，他甚至透過思想轉移，成功脫離人體，成為納美人的一員。

看中腦機介面的發展性，去年6月，馬斯克提出「神經織網」概念，概念是在人腦中植入微型電極，讓人類無需任何裝置，就能與電腦互動，更能上傳或下載記憶。

一個月後，他在美國加州成立公司Neuralink，並從杜克大學、IBM等單位招兵買馬。

馬斯克認為，藉由連結大腦與高頻寬介面，可望實現人類與機器共生，成為「賽博格」（cybrog，亦即改造人），幫助人類不被AI擊敗。

不讓馬斯克專美於前，今年4月，臉書旗下研究部門Building8在F8開發者大會上宣布投入腦機介面研究，並與加州大學柏克萊分校、約翰‧霍普金斯大學等名校合作，要讓人類每分鐘透過腦波打出100字。

此外，三星集團（Samsung）也正在發展以腦機介面控制平板電腦的技術。

腦神經疾病治療少不了它除了大型企業，各國政府也沒有缺席這波腦機介面熱潮。

2013年起，美國、歐盟、日本與中國陸續投入大筆經費，推動國家腦科學研究計畫，並將腦機介面列入其中。

其中，美國國防部先進研究計畫署（DARPA，DefenseAdvanceResearchProjectAgency）早於1974年，便開始投資相關研究計畫。

2010年5月，美軍為了預測、分析士兵處於疲勞、壓力狀態的行為模式，成立認知與神經工程科技研究聯盟（CaNCTA），吸引全球30多組團隊提案。

經過一年，由美國加州大學聖地牙哥分校、密西根大學、德州大學、德國歐斯納布魯克大學與台灣交通大學的合作團隊獲選，展開為期十年的計畫。

台灣腦機介面研究先驅—交大電機工程學系終身講座教授、雪梨科技大學軟體學院傑出講座教授林進燈，是這個跨國研究團隊的主要成員。

「剛開始做的時候，（台灣）這方面的人還不多，所以全部都得自己來。

」專注腦機介面開發長達15年的他，開發出一種乾式電極，感測器只要放在頭皮上，不需塗抹任何傳導物質，也不用侵入腦部，就能擷取品質較好的腦波訊號。

這項技術，已技轉美國國防部相關單位做為研究工具。

事實上，腦機介面在腦神經相關疾病的研究中也扮演要角。

「偏頭痛不是病，痛起來要人命。

」這句口號，對許多偏頭痛病友而言，並不陌生。

雖然陸續有研究指出偏頭痛的發作原因，但仍有75％的患者發作前沒有徵兆。

六年前，林進燈與台北榮民總醫院神經醫學中心主任王署君合作，利用腦機介面量測、分析患者的腦波訊號，配合醫師診斷患者正處於偏頭痛的哪個週期，預測72小時內的發作機率，並透過預先服藥或調整行程，因應後續將發生的劇痛。

迄今，已有500名患者參與試驗，「模型的準確率已經超過90％，」林進燈十分看好疾病治療、預測的應用前景。

不僅如此，他也與北榮前副院長、陽明大學精神學科主任蘇東平合作，以腦機介面分析憂鬱症患者的用藥反應。

由於患者個體差異性，即使服用同種藥物，醫師平均要觀察三個月的行為才能斷定藥效，「我們的技術可能兩週就能判斷效果。

」至於劉益宏則受漸凍人協會委託，開發意念輔具，讓病程進展到晚期，連眨眼、吞嚥功能都喪失，但認知功能正常的漸凍人，利用腦波回答是非題，告訴家屬有哪些生理需求。

第一階段試驗中，五名受試者有兩人的正確率接近百分之百。

劉益宏指出，試驗即將進入第二階段，預計收案15名患者，同步修正、優化系統。

為了擴大腦機介面應用範疇，劉益宏不僅與台大醫院、哈佛醫學院與北榮合作，以腦波預測憂鬱症，也攜手國泰醫院、北榮，開發另一套監測專注力的系統，早期診斷幼童是否有注意力不足過動症（ADHD）。

「雖然ADHD的症狀到國中會緩解，可是（患者）學習速度已經很難跟上，」劉益宏直言。

無論是林進燈或劉益宏，現階段都朝取得醫療主管機關認證前進，期望讓腦機介面應用在更多腦神經疾病患者的治療。

馬斯克所成立的Neuralink公司，也是以四年內推出治療此類疾病的產品為目標。

過去看似天方夜譚的腦機介面，在全球科學家的努力下，近年來已一步步應用在日常生活中。

甚至，也能用腦波作曲。

今年9月，奧地利格拉茨科技大學神經工程研究中心主任穆勒普茨（GernotMüller-Putz）帶領的團隊發表一項成果。

以腦機介面為基礎，配合作曲軟體和樂理，成功讓受測者腦中想的旋律移轉到樂譜上。

難題1〉如何提升量測品質？觀察各國政府、學研機構與大型企業，都如火如荼投入腦機介面研究，但，仍有兩大難題待解決。

首先，是要在充滿雜訊的環境中，提升腦波量測品質。

「腦波的訊號很弱，一般來講，可能是眼動訊號的百倍以下，而且使用者量腦波的時候可能會眨眼，一眨眼，也會干擾訊號，」劉益宏分析，相較於技術已臻成熟的眼波訊號追蹤，腦波訊號處理的門檻更高。

難題2〉如何讓介面普及？其次，是要發展出能讓腦機介面更加普及的「殺手級應用」。

林進燈觀察，腦機介面在疾病的應用已相當明確，但對於一般人在日常生活的應用，則還不明朗。

他表示，現代人生活離不開電腦，未來更將有AI做為輔助，期盼腦機介面能從各層面增強使用者的能力，達成與機器溝通的目標。

對此，馬斯克則預計八至十年內普及化，讓一般人也能使用腦機介面。

劉益宏更已計畫投入許多人力研發，取代醫療級腦波儀的可攜式電路板製成穿戴式裝置，結合服飾，「用無線電路傳輸訊號，就可以隨時監控腦波。

」在科技持續進展之下，未來，人類可望不受肉體束縛，僅憑意識行事；不過，也不能輕忽後續可能引發的道德爭議。

國際科學期刊《自然》（Nature）日前刊載的一篇文章，便提醒從事腦機介面研發的團隊，必須考量「隱私與用戶協議」「代理與身分驗證」「平等與制約」及「偏見」四大概念，才能讓這樣的前瞻性科技，真正造福人類。

健康醫療全球焦點科技傳產熱門文章1《捍衛戰士：獨行俠》：影史最動人的情懷！阿湯哥再造空戰電影最傳奇的經典2買得少但要穿得好！資深時尚人張倞菱：只要1件白上衣，不同場合穿搭示範3世界麵包冠軍出宜蘭，庄腳囝仔李忠威以挫折為師，擀出頂級烘培力4Netflix首創「看片賺NFT」，《愛X死X機器人》劇情藏寶吸粉數萬5國際週報〉金融巨鱷索羅斯預言：習近平時代快結束？！熱門快訊訂閱遠見即贈電影票2張服務業數位轉型冠軍！就是你！清涼乾爽生活，讓妳放膽做自己！立即支持讓孩子不再挨餓立即支持讓寫字的小手不再凍傷立即支持童婚女孩上學的希望數位專輯當月期刊2022年5月號仁寶、和碩5G網通新品齊發，原來是向這兆元產業看齊？「玩美移動」張華禎：我姓張Chang，所以喜歡change改變花旗退場後，誰是消金新龍頭？3大觀察點看外銀在台版圖消長購買訂閱目錄2022年4月號立訊長驅直入電動車，想成新跑道的「第二個鴻海」？有一種蘭叫「烏克蘭」爆紅，台灣育種之父花5年研發極品敲響小國軍備警鐘！台灣後備改革，還缺哪幾塊拼圖？購買訂閱目錄電子雜誌2022年3月號全台最難訂餐廳、飛花落院費十年打造，滿足心靈與味蕾的雙重幻想小學徒熬成台灣最難訂餐廳老闆娘，飛花落院女主人從挫折中淬鍊成功誰讓烏克蘭人民、台灣的環球晶無語問蒼天？購買訂閱目錄最新出版2022大學暨技職入學指南2022年，對學生、家長和老師來說，都是無所適從的新起點。

首先，新制考招上路，考科項目、題目內容、採計科目均大換血。

國家新政策也連番上陣，「半導體學院」「國際金70位領袖預見永續新未來華人社會最高規格的年度盛會本專刊記錄了第19屆高峰會的論壇精華內容，是70位與會貴賓的思想結晶、參與盛會者的美好回憶，也是未能參與者的最佳跨年讀物。

在這202全民拚運動打造健康好習慣2020年奧運會落幕，台灣選手贏得史上最佳獎牌表現——2金、4銀、6銅，不僅成就了個人，也掀起一股全民運動熱潮。

本期運動特刊談如何借力使力為運動風潮推波助瀾，帶大動盪時代拿回退休自主權後疫時代，通膨和失業率一起囂張；經濟頹靡與復甦一起共舞，一個波動、脫序，卻又嶄新的大動盪時代隱然成形。

過去170年，美國曾發生33次經濟衰退，有20個年度通膨率2022研究所指南新冠病毒掀起全球波瀾，產業更是加速轉型，對於即將於進入職場的新世代新鮮人們，想要準確預測2030年工作趨勢，《遠見》獨家剖析未來人才地圖，替廣大莘莘學子搶占未來看此文章的人也看了...本土7.6萬例、增145死再創新高！累計22例兒童重症11人併發腦炎日本食農教育最前線！台灣人翻轉山形縣雪國的地方創生中國未來最熱門職業：共享孫子，將人口紅利轉向人才紅利電視面板恐賠錢出售？廠商減產勢在必行報稅常見3大錯誤別再犯！除雷錦囊一次看訂閱遠見送「費爾的旅程」電影票2張世界麵包冠軍出宜蘭，庄腳囝仔李忠威以挫折為師，擀出頂級烘培力Netflix首創「看片賺NFT」，《愛X死X機器人》劇情藏寶吸粉數萬遠見電子報每週接收國際、財經、科技、教育報導幫助您快速掌握趨勢訂閱加入LINE按讚粉絲專頁訂閱YoutubeGoogle新聞追蹤我們IG