只靠一個頭盔，一臺電腦。人類的大腦通過頭盔內的無線神經(jīng)接口，從小處說可以操控無人偵察機；從大處說可以隨時載入?yún)擦肿鲬?zhàn)、沙漠作戰(zhàn)、巷戰(zhàn)等各種戰(zhàn)術系統(tǒng)，人人都是超能突擊隊！

??一個頭盔即可實現(xiàn)腦機通信

??2018年3月16日，DARPA生物技術辦公室公布了一個極具腦洞的項目，稱為“下一代非侵入性神經(jīng)技術”（Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology，簡稱N3）?？梢酝ㄟ^意念操控無人機，僅需戴上交互頭盔。

??這是一個高分辨率的便攜式神經(jīng)接口，通過在人腦的多個位置同時讀取和寫入數(shù)據(jù)，不使用任何植入，實現(xiàn)大腦和電腦系統(tǒng)之間的高維通信，實現(xiàn)更高級的人機交互。

目前神經(jīng)科學與腦機接口是DARPA研究的重點領域，也是近年進展最快的領域之一。該領域覆蓋了感覺知覺、運動神經(jīng)、外周神經(jīng)、中樞神經(jīng)等不同接口技術，旨在增強士兵的認知和決策等能力，大幅提升腦機交互和腦控技術。

??以務實著稱的軍隊當然不會憑空造一個想法出來。N3能夠實現(xiàn)的前提，源自現(xiàn)階段腦機接口領域的侵入性神經(jīng)技術現(xiàn)階段的發(fā)展，能夠精確、高效地連接到特定的神經(jīng)元或神經(jīng)元組，已被應用于腦損傷等疾病患者，只是還不適于健康人群。

??該技術目前的也存在瓶頸，主要是腦電圖、經(jīng)顱直流電刺激等非侵入性神經(jīng)技術，還遠達不到實際所需的精確度、信號分辨率和便攜性要求。

??DARPA生物技術辦公室評估了生物醫(yī)學工程、神經(jīng)科學、合成生物學和納米技術等領域的最新進展，認為實現(xiàn)高分辨率的下一代非侵入性神經(jīng)接口技術是非常有希望的，于是N3誕生了。

??N3要求無需手術就能夠實現(xiàn)高分辨率、高精度、低延遲、同時對多位置人腦信號讀寫。用手操縱無人機？不需要的；喊Fire后按下開火按鈕？不需要的。想法到位了，操作自然就到位了。

??技術原理

??DARPA生物技術辦公室項目主管Al Emondi表示，設想的N3技術具有50ms內在16立方毫米體積的神經(jīng)組織內讀取和寫入16個獨立通道的精確度。

??每個通道能夠與大腦的亞毫米區(qū)域特異性地相互作用，具有可與現(xiàn)有侵入性方法相媲美的空間和時間特異性?？梢越M合各個設備，以提供同時連接到大腦中多個點的能力。

??為了實現(xiàn)未來的非侵入性腦機接口，N3研究人員正致力于開發(fā)解決方案，解決諸如信號穿過皮膚，顱骨和腦組織時的散射和弱化等問題，以及設計解碼算法并編碼由其他模態(tài)（如光，聲或電磁能）表示的神經(jīng)信號。

??N3的原理類似目前的微電極技術，是集成神經(jīng)記錄（讀出）和神經(jīng)刺激（寫入）的雙向接口技術。

??該技術專注于兩種方法：無創(chuàng)和精創(chuàng)神經(jīng)接口。無創(chuàng)神經(jīng)接口通過外部刺激器和傳感器實現(xiàn)機器與腦神經(jīng)的直接通信；精創(chuàng)神經(jīng)接口將納米傳感器精確導入特定腦神經(jīng)位置，與外部傳感器和刺激器相互作用，實現(xiàn)機器與該位置腦神經(jīng)的直接通信。

?無創(chuàng)神經(jīng)接口包括集成到身體外部設備中的傳感器和刺激器子組件。精創(chuàng)神經(jīng)接口包括讀取和寫入大腦內部的納米傳感器，以及內部納米傳感器相互作用的外部子組件集成設備。

??N3接口還包括一個計算與處理單元，提供與任務相關的神經(jīng)信號實時解碼/編碼。

??但是以上兩種技術，都需要克服非侵入性神經(jīng)接口的信號散射、衰減和信噪比等問題。

??N3采用一些性能指標來判定設備的有效性，這些度量標準有：精確度、通道數(shù)量、設備大小、感官信號、多焦點能力以及認知指標。其中主要考慮精確度、通道數(shù)量、感官信號以及多焦點能力。

??N3采用groud truth的信號記錄方法來比較神經(jīng)信號讀取的精確度。通道數(shù)量是在一定腦容量內的單個神經(jīng)元讀取或寫入的通道個數(shù)。

??N3需要記錄和解釋感官信號的方法，感官信號包括看、摸、聽、嘗、說或聞等。N3需要多個雙向裝置，圍繞受試者頭部，實現(xiàn)不同腦區(qū)的交互神經(jīng)記錄和刺激。

??價值2年/2億元的瓶頸

??從需求上來看，美軍的N3項目需要利用士兵的超腦和腦控能力（通俗來講就是絕地武士擁有的“原力”）實現(xiàn)士兵與機器的無線腦機交互、與人工智能、半自動或者全自動武器裝備交互相結合。

??這個時候，士兵的頭腦就相當于一個生物CPU，可以更快速的實現(xiàn)決策和認知，以及通過一年來控制武器裝備，例如無人機等。

??但是目前有3大瓶頸阻礙了這項技術的實現(xiàn)。

??從技術上來看，首先是信號散射、衰減和信噪比問題；其次是在實戰(zhàn)應用中面臨的問題，如克服各種防護裝備的信號屏蔽，以及裝備了N3設備的士兵容易受到信號干擾、屏蔽的影響。

??從人體生理和心理上來看，士兵的認知負荷、包括人機之間的決策的比重，都是需要認真考慮的問題。如果寫入士兵腦中的數(shù)據(jù)過多，很可能導致其出現(xiàn)精神或神經(jīng)性疾病。

??從倫理和安全性上來看，這種讀寫方式和電腦之間上傳下載非常相似。如果真能實現(xiàn)，完全可以認為它顛覆了人類的學習能力，以及教學方式，真正的“填鴨式”。

軍人做事一向雷厲風行，盡管面臨種種不確定性，DARPA計劃4年時間，就能夠人機交互、操控無人機、主動網(wǎng)絡防御系統(tǒng)或其他儀表化的國防部系統(tǒng)中體現(xiàn)該技術。