原標題：不植電極也能實現腦機介面，光遺傳學家麥森伯克：用光敏控制

前不久，「科學狂人」埃隆·馬斯克帶著三隻小豬「秀」腦機介面的場景震撼了不少科技愛好者的心。「意念傳輸」、「心靈感應」……腦機介面再次成為科技熱詞。

什麼是腦機介面？腦機介面又該如何實現？10月31日，在第三屆世界頂尖科學家論壇科學前沿話題講堂中，光遺傳學創始人之一、牛津大學教授吉羅·麥森伯克（Gero Miesenboeck）介紹了利用光敏控制實現大腦介面的思路。

因證明了神經活動和動物行為的光遺傳學控制，以及證明光遺傳學用於神經生物學研究的發現，吉羅·麥森伯克獲得2019年沃倫•阿爾珀特獎。

腦機介面（brain-computer interface，BCI）指的是將大腦以某種形式與外部設備連接，實現腦電波信號與相關指令信號間的轉換。其概念在20世紀70年代被提出。腦機介面主要分為侵入式和非侵入式兩種形式。侵入式的腦機介面系統需要通過手術在腦部植入晶元和電極。

吉羅·麥森伯克以湯姆·沃爾夫出版的小說《我是夏洛特·西蒙斯》為切入點，引出了自己關於首次使用不同類型腦機介面的論文研究。

與沃爾夫在小說中通過無線電控制植入動物的大腦對其行為進行操控不同，麥森伯克提出「光敏控制」——將光接收器以基因形式從眼睛移植到大腦深處的神經元，通過光照能夠控制這些神經元並最終改變被試行為。

尋找並了解神經元的運作邏輯是光敏控制的重要作用。「光敏控制克服了過去運用電極刺激被試一個部位的缺點，這種通過腦電刺激被試大腦的方法具有高度并行性，對特定的神經元有內在的選擇性並尊重大腦的功能藍圖。」

對於吉羅·麥森伯克而言，醫學或社會問題不是他的研究初衷。「光遺傳學是一種發現工具，是一個讓神經科學能夠成為功能重建的成功傳統功能的實驗性策略。」功能重建是吉羅·麥森伯克研究光遺傳學的初衷。

吉羅·麥森伯克通過針對於睡眠的案例，詳細地解釋了關於功能重建的概念。

光遺傳學引領科學家找到了促進和抑制睡眠的神經元，這些神經元對來自線粒體的信號做出反應。這表明了睡眠和能量代謝氧化應激及其過程，例如衰老或退行性疾病都是有緊密聯繫的。

為了更好地對這種現象進行解釋，吉羅·麥森伯克以圖例的方式詳細介紹了其中的運作原理。他表示，比起任何對光遺傳學可能直接應用於人類的猜測，光敏控制具有更加直接的實用價值。科學家可以通過光敏控制找到重要的神經元了解它們是如何運作的，並通過雖然傳統但是更新的、更有力的、更有選擇性的方法來運用它們。