腦機(jī)接口是指將人腦與外部設(shè)備連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)人腦與外部設(shè)備之間的信息交互。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),腦機(jī)接口就是讓人的大腦和電腦或其他電子設(shè)備直接“對(duì)話(huà)”。通過(guò)這種技術(shù),可以把大腦的想法轉(zhuǎn)換成電腦可以理解的信號(hào),或者把電腦的信號(hào)轉(zhuǎn)換成大腦可以理解的指令。它可以讓殘疾人或者腦部有疾病的患者恢復(fù)一定的運(yùn)動(dòng)能力,獲得一些簡(jiǎn)單的交互能力。
馬斯克:首位腦機(jī)接口受試者已實(shí)現(xiàn)腦控鼠標(biāo)
據(jù)報(bào)道,美國(guó)企業(yè)家埃隆·馬斯克于當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月19日表示,此前他旗下的腦機(jī)接口公司“神經(jīng)連接”,進(jìn)行了腦機(jī)接口設(shè)備的首例人體移植,目前該移植者已經(jīng)可以通過(guò)大腦意念移動(dòng)鼠標(biāo),“似乎已經(jīng)完全康復(fù),并且沒(méi)有出現(xiàn)不良反應(yīng)”。
據(jù)介紹,大腦植入設(shè)備后,只需通過(guò)意念就能控制手機(jī)、電腦,并通過(guò)它們控制其他設(shè)備?!吧窠?jīng)連接”公司表示,這種設(shè)備植入大腦后能夠讀取大腦活動(dòng)信號(hào),希望可以用它治療記憶力衰退、頸脊髓損傷及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病,幫助癱瘓人群恢復(fù)與外界溝通的能力,甚至重新行走。
(佚名/文,據(jù)微信公眾號(hào)“央視新聞”2024年2月22日)
我國(guó)的腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用案例
清華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)公布了兩個(gè)案例,兩位高位截癱患者分別通過(guò)無(wú)線微創(chuàng)腦機(jī)接口,實(shí)現(xiàn)了意念控制光標(biāo)移動(dòng)、意念控制手套外骨骼持握。其中一名患者四肢癱瘓14年來(lái),第一次實(shí)現(xiàn)了“用手舉杯喝水”。
35歲的截癱患者小白,在2023年12月接受了無(wú)線微創(chuàng)腦機(jī)接口植入手術(shù),經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月康復(fù)訓(xùn)練,他已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)意念控制光標(biāo)移動(dòng)。醫(yī)生介紹,通過(guò)腦機(jī)接口,可獲取大腦運(yùn)動(dòng)區(qū)的神經(jīng)信號(hào),再通過(guò)解碼體現(xiàn)患者的運(yùn)動(dòng)意圖,從而實(shí)現(xiàn)意念控制活動(dòng)。
另一名患者是四肢癱瘓長(zhǎng)達(dá)14年的楊先生。他在2023年10月接受了我國(guó)首例無(wú)線微創(chuàng)腦機(jī)接口植入手術(shù)。目前,楊先生通過(guò)意念控制手套外骨骼,恢復(fù)了部分抓握功能,能在平均10秒內(nèi)把水瓶或者其他物件拿到指定的位置。不光如此,他還能自如地用腦信號(hào)來(lái)控制機(jī)械手,并在癱瘓后第一次自己拿起水瓶喝水。楊先生說(shuō):“你在想它(拿水瓶)的同時(shí),就能攥上(水瓶)了?!?/p>
(佚名/文,據(jù)微信公眾號(hào)“人民日?qǐng)?bào)”2024年3月3日)
腦機(jī)接口有哪幾種類(lèi)型?
專(zhuān)家介紹,腦機(jī)接口分為非侵入式、侵入式、半侵入式三類(lèi)。非侵入式腦機(jī)接口通過(guò)頭皮采集腦電波,安全性最高,但信號(hào)質(zhì)量差,功能有限。侵入式腦機(jī)接口直接將電極植人大腦皮層,可獲得最高質(zhì)量的神經(jīng)信號(hào),但對(duì)患者來(lái)說(shuō)創(chuàng)傷大、風(fēng)險(xiǎn)高。清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的無(wú)線微創(chuàng)腦機(jī)接口為半侵入式腦機(jī)接口——將電極植入患者大腦硬膜外,不破壞神經(jīng)組織,可獲得較高信號(hào)強(qiáng)度和分辨率,同時(shí)降低了免疫反應(yīng)和損傷神經(jīng)細(xì)胞的風(fēng)險(xiǎn)。
(佚名/文,據(jù)微信公眾號(hào)“人民日?qǐng)?bào)”2024年3月3日)
腦機(jī)接口可應(yīng)用于哪些領(lǐng)域?
幫助殘疾人獲取聲音的人工耳蝸技術(shù),是腦機(jī)接口迄今最成功、臨床應(yīng)用最普及的技術(shù)。其原理是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)直接傳輸給大腦,可幫助失聰者獲取聽(tīng)聲和交流的能力。
當(dāng)前世界主要國(guó)家都將未來(lái)視為“腦科學(xué)時(shí)代”,我國(guó)也在2017年啟動(dòng)了中國(guó)“腦計(jì)劃”,其中腦機(jī)接口是重要組成部分。
未來(lái),腦機(jī)接口技術(shù)有望在醫(yī)療、康復(fù)、娛樂(lè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如:腦機(jī)接口技術(shù)可以用于幫助癱瘓患者恢復(fù)行走、說(shuō)話(huà)等能力;可以用于幫助盲人、聾人感知周?chē)h(huán)境;也可以用于開(kāi)發(fā)新的娛樂(lè)方式,例如腦機(jī)接口游戲等。目前,腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用最廣的領(lǐng)域就是幫助殘疾人靈活運(yùn)用假肢。接入神經(jīng)信號(hào)后,假肢可以進(jìn)行非常靈敏、復(fù)雜的操作。
如今,在廣東、浙江等地,腦機(jī)接口在許多實(shí)驗(yàn)室里已進(jìn)入實(shí)踐階段。例如,智能仿生手可以提取手臂上微弱的肌電和神經(jīng)電信號(hào),識(shí)別運(yùn)動(dòng)意圖,做到“手隨心動(dòng)”:采集腦電的頭罩可以收集大腦發(fā)出的電信號(hào),轉(zhuǎn)化為可視化的腦電圖譜,通過(guò)波紋的浮動(dòng),來(lái)判斷人的注意力是否集中。
專(zhuān)家認(rèn)為,盡管腦機(jī)接口技術(shù)已取得較大進(jìn)展,且具有廣闊的想象空間,但要實(shí)現(xiàn)真正的大規(guī)模商用,還需要跨越很多障礙——不僅包括實(shí)用性的技術(shù)瓶頸,還包括倫理、隱私、社會(huì)公平等方面的問(wèn)題。
(佚名/文,據(jù)微信公眾號(hào)“央視新聞”2024年2月23日)
適用話(huà)題:
科學(xué)、發(fā)展、未來(lái)、醫(yī)學(xué)、進(jìn)步、科技與生活等。