[AI书房] 第11章 非侵入式BCI的现实与可能
读脑者：Neuralink与人类最后的革命
第11章 非侵入式BCI的现实与可能
金京镇
一、Meta的肌电手环与可穿戴BCI
2019年，马克·扎克伯格悄悄收购了一家初创公司。CTRL-Labs。创始人是托马斯·里尔登，一位计算机科学家。他也是微软Internet Explorer的缔造者之一。但里尔登的新兴趣不是浏览器。是手腕。
收购金额估计在5亿到10亿美元之间。Meta没有公布确切数字。他们买的不是一家公司，而是一个构想：不在脑中植入芯片，也能读取意念。
六年后的2025年9月，那个构想变成了产品。Meta Neural Band。一条戴在手腕上的腕带。外表看起来像普通智能手表。但内侧有镀金电极紧贴皮肤。这些电极的工作是读取肌肉的电信号。
这项技术叫表面肌电图，英文缩写sEMG。原理很简洁。当我们想动手指时，大脑通过脊髓发出信号。信号到达手腕的肌肉时，
会产生微弱的电活动。Meta Neural Band能在手指实际移动之前捕捉到这种电活动。
Meta为开发这项技术，从近20万名研究参与者身上收集了数据。由此诞生了通用模型，，无需针对个人校准，就能适用于大多数人的系统。机器学习算法分析手腕电信号的模式，预测用户想做什么。点击、滑动、捏合。甚至在空中书写的动作。
2025年9月30日，Meta Neural Band随Meta Ray-Ban Display眼镜一同发售。价格799美元。眼镜内置小型显示屏，通过手腕上的腕带操控。拇指在食指旁轻轻摩擦，屏幕就会滚动。手指捏合再张开，就完成了选择。不需要抬起手，也不需要盯着屏幕看。
Meta强调这项技术不是脑机接口。2025年1月发布的白皮书中，他们做了明确区分。sEMG在外周神经系统层面运作，不直接读取大脑信号，只感知肌肉激活时产生的电信号。与侵入式BCI不同，无需手术，也不向大脑发送任何信息。
然而界限是模糊的。如果移动手指的意图起源于大脑，那么在手腕读取这个意图和在颅骨内读取它，本质上有什么区别？Meta的技术不直接读脑，却在解码大脑的指令。这是一种迂回路线。
2026年1月的CES上，Meta宣布了新的合作伙伴关系。与Garmin的协作。这是一个车内使用Neural Band的概念验证：驾驶员仅凭手腕的微小动作控制车载信息娱乐系统。降下车窗、锁门、切换音乐，只需手指轻微的颤动即可实现。
还有一项更关键的发布。与犹他大学的研究合作。针对ALS或肌营养不良等难以活动双手的患者。Meta Neural Band只要肌肉没有完全瘫痪，就能检测到极其微弱的信号。无法移动双手的人可以控制智能音箱、打开百叶窗、开门。Neuralink试图通过脑内植入芯片解决的问题，Meta正用一条腕带来攻克。
腕带的材料也值得一提。使用了一种叫Vectran的纤维，与火星探测漫游车着陆气囊所用的材料相同。轻盈且耐久性极强。电池续航18小时，防水等级IPX7。洗澡时也能佩戴。
但问题仍在。这是真正BCI的起点，还是一个精巧的手势识别设备？Meta否认前者、主张后者。可技术的轨迹讲述着另一个故事。从手腕开始的东西会上移到肩膀、颈部，某一天会不会抵达头皮？谁也没法保证不会。
二、Neurable：用EEG耳机测量专注力
2018年，波士顿一家初创公司展示了世界上最奇特的游戏。一款虚拟现实街机游戏，没有手柄。玩家戴上脑电波测量装置，仅凭思维就能抓取和投掷物体。这是一家叫Neurable的公司做的演示。CEO拉姆塞斯·阿尔卡德是神经科学博士。
六年后，Neurable放弃了游戏。他们转而选择的是耳机。
2024年9月24日，MW75 Neuro上市。这是与高端音频品牌Master & Dynamic的合作产品。外观是普通的无线头戴式耳机。皮革和金属打造的精致设计。40毫米铍振膜驱动单元输出温暖饱满的音质。有主动降噪。定价699美元，比Apple AirPods Max贵150美元。
差异藏在耳罩内侧。柔软织物包裹的12个EEG传感器贴合耳朵周围的头皮。这些传感器持续测量脑电波。在用户听音乐或工作的过程中从不停歇。
Neurable测量的不是思维的内容，而是专注的状态。它分析1924年汉斯·伯格首次发现的α波和β波模式。我们专注时，脑电波呈现特定形态；走神时呈现另一种形态。Neurable的算法能识别这种差异。据说公司内部给每个算法都取了宝可梦的名字。
打开App，会看到一个仪表盘。展示今天专注了多久、何时注意力下降、哪个时段生产力最高。一个叫「认知快照」的功能，用2分钟测量评估当前大脑状态，告诉你现在适合做复杂任务还是处理轻松的事务。
还有与梅奥诊所的合作。目的是验证一个叫「大脑休息」的功能。当耳机检测到专注力下降时，就会建议休息。研究结果显示，参与者比起定时休息，更偏好根据脑电波提示来休息。主观疲劳感也更低。
2025年12月，后续产品面世。MW75 Neuro LT。价格降至499美元，重量减轻了12%。阿尔卡德在发布声明中说：「你的大脑一直在说些什么。只是到现在为止，没人在听。」
一项涉及132名参与者的研究显示，Neurable的EEG耳机以约80%的准确率区分专注与走神。与医疗级EEG设备相比，精度有差距。但医疗级设备光是涂凝胶、将电极贴到头皮上就要花30分钟。Neurable只需要戴上耳机。
公司的愿景是「大脑的Fitbit」。就像我们每天计步一样，每天测量专注的质量。就像睡眠追踪已成为日常，认知追踪也将成为日常。
当然有局限。耳朵周围头皮测得的EEG信号较弱。与头顶贴电极相比，信息量更少。身体运动和肌肉紧张会制造噪声。Neurable承认这些局限，但主张日常可用性比完美精度更重要。
也许他们是对的。每天都能用的80%准确率，可能比一年做一次的100%准确率更有价值。正如运动手环没有取代医用心电图，Neurable的耳机也不会取代神经科门诊。但在两者之间那片辽阔的地带，一个新市场正在形成。
三、Emotiv：消费级EEG与MN8耳塞
陈乐是越南难民。四岁时随家人乘船离开越南。在澳大利亚长大，从法学院毕业。但她没有成为律师，而是决定研究大脑。2011年，她站上了TED的舞台。头戴一副黑色头盔，用意念移动了屏幕上的立方体。那一刻让全世界认识了Emotiv。
Emotiv的第一款产品叫EPOC，一个配有14个电极的头盔，面向研究者和开发者。售价数百美元。在医疗级EEG设备动辄数万美元的年代，这是一场变革。大学实验室和业余开发者终于能接触到脑电波数据了。
十多年过去了。Emotiv依然存在。但竞争对手变多了。Neurable推出了更精致的耳机。Meta转向了手腕。Emotiv的应对是，，耳朵。
MN8。公司声称这是世界上最小的EEG设备。外观就是普通的蓝牙耳塞。塞入耳中可以听音乐、打电话。但耳塞内侧藏着2通道EEG传感器，在耳道内测量脑电波。
通道数少。相比Neurable的12通道，只有六分之一。但Emotiv称，耳道内部的位置能提供更稳定的信号。运动引起的噪声更小，皮肤接触比头皮表面更一致。
定价399美元。略高于Neurable耳机的一半。电池续航6小时。使用干式电极，无需凝胶或水。设置不到1分钟。
Emotiv瞄准的市场不是个人消费者，而是企业。他们网站上「职场健康、安全、生产力」的标语很醒目。MN8设计用于监测员工的压力水平和专注度。
与全球房地产服务公司JLL的合作就是典型案例。JLL使用MN8测量员工对不同协作工具和办公环境的反应。哪种会议室布局能提高专注度，哪款软件增加了认知负荷。脑电波数据正在改变办公室的设计逻辑。
卡车司机的瞌睡检测也是可行的应用场景。航空管制员的注意力监控同样如此。Emotiv的机器学习模型用十余年积累的脑电波数据训练而成。前代14通道头盔收集的庞大数据库，正在提升2通道耳塞的准确率。
但这项技术有阴影。「Bossware」的批评如影随形，，雇主用来监控员工大脑的工具。如果你的上司能知道你开会时在走神、下午专注力下降了，这算提升生产力，还是侵犯隐私？
Emotiv明确标注其产品不是医疗器械。每个产品页面都附有免责声明，说明根据EU医疗器械指令93/42/EEC，该产品不作为医疗器械销售。他们说自己不读取思想或情绪，只是提供关于压力和注意力分散程度的反馈。
界限是含糊的。测量压力水平和读取情绪之间的区别是什么？监测专注度和监视思想之间的距离有多远？
陈乐说，脑科技将成为可穿戴技术的下一个趋势。她可能是对的。问题在于：谁来引领这个趋势，出于什么目的，在什么规则之下。
四、科技巨头入局：苹果AirPods脑电波专利与三星的Hearable
2023年1月，苹果悄悄提交了一份专利申请。当年7月在美国专利商标局公开的文件，标题为「使用电极动态选择的生物信号感测装置」。专利号US20230225659A1。
文件中满是技术细节。耳塞形态的设备。分布在耳塞尖端和外壳上的多个电极。能够测量脑电图(EEG)、肌电图(EMG)、眼电图(EOG)、心电图(ECG)、皮肤电反应(GSR)、血流量(BVP)的系统。人工智能根据用户耳朵的形状自动选择最优电极组合的方案。
苹果的方法有趣在哪里？每个人的耳朵形状不同。外耳道的大小、耳廓的形态、耳屏的位置各有差异。现有的耳内EEG设备需要个人定制。成本高昂，而且耳朵的大小或形状随时间变化后，精度就会下降。
苹果的解决方案是过度设计。布置比实际需要更多的电极，然后由AI分析阻抗、噪声水平、皮肤接触质量和电极间距离，选出信号最优的电极组合。为每个电极分配权重，将多路信号合成为一条经过优化的波形。
专利还提及了使用场景：睡眠监测、癫痫发作检测、压力评估，以及通过轻敲或握拳手势启动或停止测量的功能。
2025年11月，苹果研究团队发表了一种名为PARS的新机器学习方法，全称PAirwise Relative Shift。以往的方法侧重于填补EEG数据中的微小空缺，PARS则学习脑信号更宏观的结构。这是一种自监督学习技术，能从无标注的原始数据中自行学习。在睡眠阶段分类、癫痫发作检测等任务上，表现优于既有方法。
专利和研究论文，是解读苹果意图的信号。但产品尚未问世。AirPods Pro 3搭载了测量心率的光电容积脉搏波传感器，却没有纳入EEG。从专利申请到产品上市之间的距离，无人知晓。
三星走的是另一条路。2025年9月，三星公开了与汉阳大学生物医学工程系合作开发的原型设备，称为Ear-EEG。这是一种佩戴在耳朵周围的装置，8个金电极分布在外耳道和耳廓上。
据三星公布的数据，该原型设备的信噪比比佩戴在额头上的可穿戴设备高出34%。与临床级头皮电极帽相比落后11%，但作为日常可佩戴的设备，这个数字相当亮眼。
演示的功能之一是瞌睡检测，用于驾驶中实时感知困意并发出警报。另一项功能更具争议性：通过应用AI模型，以92.86%的准确率预测受试者的视频偏好。神经营销学。用脑电波判断你喜欢哪段视频的技术。
2026年1月的CES上，三星又进了一步，发布了名为「脑健康」的功能。这项服务通过分析Galaxy Watch和Galaxy Ring的数据来检测认知功能的变化，目标是追踪语音模式、步态和睡眠习惯，从而发现痴呆的早期迹象。
三星数字健康部门副总裁Pravin Raja表示，这项技术并非要取代医生，目的是及早发现预警信号，在恰当时机建议用户寻求医疗咨询。数据由Samsung Knox安全体系保护，在设备本地处理，不上传云端。
Ear-EEG原型尚未上市。它比现有的Galaxy Buds 3 Pro体积更大，设计也未经打磨。但三星的路线图看起来很清晰。泄露的信息显示，2027年的Galaxy Buds 4 Pro有可能集成EEG功能。
两大巨头入局意味着什么？耳朵正在成为窥探大脑的窗口。Neurable、Emotiv、NextSense等初创公司开辟的领域，如今迎来了市值数万亿美元的企业。
然而监管跟不上技术的脚步。2024年美国科罗拉多州通过了神经数据保护法，但全球大多数国家和地区仍无相关立法。你的脑电波数据属于谁？你无法集中注意力的时段记录，算医疗信息、消费者数据，还是职场绩效指标？
耳机越做越小，传感器越来越灵敏，算法越来越聪明。但我们该追问的不是技术能做什么，而是技术往哪里去。当塞进耳朵的小小装置能读取我们最隐秘的领域，那些思想之前的冲动、意识之前的反应、未曾用语言表达的偏好，我们会称之为便利，还是称之为侵犯？
答案尚不存在。或许答案不取决于技术本身，而取决于我们将要建立的制度与共识。