脑机接口迈向写脑时代 神经科学成关键突破口

借助大脑意念操控自己瘫痪的双手，帮助失语患者重新“开口说话”——在科研人员眼中，这些看似科幻的场景，仅仅是脑机接口技术发展的初级形态，即“读取”大脑的思维活动。在7月12日举办的2026未来科学论坛上，众多脑科学与脑机接口领域的专家指出，随着神经科学对大脑运行机制的深入理解，脑机接口将逐步从“读脑”阶段过渡到“写脑”阶段，最终实现与大脑的双向信息交互。

北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏表示，过去十余年间，脑机接口技术的快速发展，主要得益于工程技术的持续突破。电极材料不断升级，设备愈发微型化与高度集成，加之人工智能在神经信号解码算法中的广泛应用，使得脑机接口的性能实现了质的飞跃。

“然而，目前科学家对脑机接口的认知，仍建立在早期神经科学基础研究之上。”罗敏敏坦言，随着大脑底层工作机制的逐步揭示，神经科学对脑机接口发展的推动作用将日益凸显。

他进一步分析，一方面，对神经环路认知的深化，有助于研究人员更精确地理解不同脑区所承担的功能。例如，在语言解码过程中，究竟是哪些脑区真正参与了语言生成？能否通过多个脑区的协同记录，进一步提升解码的精度与速度？这些问题的解答，均有赖于神经科学提供理论依据。

另一方面，更为关键的是，脑机接口将从“读取”脑信号逐步迈向“写入”信息的新阶段。罗敏敏指出，视觉假体、触觉假体，甚至通过精准神经调控影响人类情绪，都属于写入式脑机接口。与读取脑信号相比，向大脑精准“写入”信息对神经科学提出了更高的要求。

那么，“写脑”究竟比“读脑”难在何处？临港实验室脑机接口领域首席科学家李澄宇以视觉脑接口为例进行说明：要刺激视觉皮层产生特定的视觉感知，关键问题不仅在于如何制造优质电极，更需要回答——哪些脑区需要刺激？刺激哪些类型的神经元？采用何种刺激参数？这一系列问题本质上都是神经科学问题。更棘手的是，人脑中超过70%的皮层都参与了视觉信息处理，这使得视觉信息的写入远比读取复杂。

李澄宇表示：“目前我们仍处于非常早期的阶段。”当前，科学家只能在初级视觉皮层诱发最简单的视觉感知——一种被称为“光幻视”的现象。它类似于人被撞后“眼冒金星”，只能感知到光点，远非真正的视觉。而脑机接口若要真正帮助失明患者重见五彩世界，让他们能够识别人脸、判断距离、感知物体形状，甚至理解情绪，还需要攻克大量神经科学难题。

李澄宇介绍，他所在的团队近年来持续开展灵长类脑图谱研究，发现了大量灵长类特有的细胞类型、分子分布及神经环路连接模式。这些基础研究成果将直接决定未来脑机接口电极的放置位置，以及如何实现更精准的“读脑”与“写脑”。

除电信号外，大脑的信息传递还依赖于复杂的神经化学信号。北京大学生命科学学院教授、博雅特聘教授李毓龙指出，目前大脑中的神经化学信号对人类而言仍是一个“黑箱”。他介绍，过去神经化学信号的检测主要依赖离体细胞实验，难以实时观察活体大脑中的变化。然而，近年来随着新型分子探针等工具的发展，研究人员已能够在活体内实时监测神经化学信号，甚至同步记录多种神经递质的动态变化。李毓龙认为，未来若能同时读取电信号与神经化学信号，人类对大脑运行机制的理解将更加完整，这也将为脑机接口带来更多新的突破方向。