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在大众看来,用我们的意念来控制物体似乎只有在科幻片中才可看到。
但如今脑机接口帮助我们在一步步实现,一家名为Blackrock Neurotech制造了新的脑机接口技术使四肢瘫痪和四肢瘫痪的患者能够控制计算机、以每分钟 90 个字符的速度进行意念输入,以及移动机械臂来养活自己。这项技术得到了斯坦福大学许可,计划于今年上市,其通信速度将比现有产品快 10 倍。 它甚至可以让脑机接口的先驱者在握手时感受到亲人手的温暖。
这项研究需要多年的积累,但这一步的迈出标志着人类医学有朝一日将能够更好地利用脑电波的作用。
对于我们中一些人来说,大脑和身体之间的关键联系已经被某种疾病或事故切断,思想也不再对身体“发号施令”。这就是脑机接口技术发挥作用的地方。
将技术连接到我们的意念,已经是一个价值数十亿美元的市场空间。到2030年价值将增长到超过50亿美元,其中包括利用直接神经接口的侵入性产品以及非侵入性技术,如脑磁图和皮层电图。Elon Musk的Neuralink是该业务侵入性方面的参与者,已经筹集了超过3.5亿美元的资金,美国政府的DARPA项目在这里支持了多个项目。
为了理解脑机接口对我们自己以及对这个社会的全面影响,我们需要重新回到尼科莱利斯在杜克大学所做的一项研究。他当时提出了一个被称“大脑网络”的实验,而这个实验显示了将我们的大脑连接在一起,组成一个单一的网络可能具有的潜力。
尼科莱利斯在三只猴子的大脑中植入了电极,然后将它们连接到了一台电脑上,通过这台电脑,它们可以操控在显示屏上显示的一个机械臂的动作。每只猴子都被关在一间单独的房间里,而它们也只能单独操控机械臂的一到两个动作,即上和下、左和右、前和后。只有协同一起工作,这三只猴子的大脑才能有效地移动机械臂,去触碰一个在三维空间中的虚拟球体。触碰到目标后,这三只猴子都将获得橙汁作为奖励。在这一奖励的刺激下,这三只猴子凭直觉开始同步它们大脑的活动,并最终通过合作抓住了那个虚拟的球体。
“可以这样讲,我们实际上创造了一个超级大脑,”尼科莱利斯这样说道,“我们用三只猴子的大脑组成了一个集成的大脑。以前还从来没有人这样干过。”
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脑机接口是1976年由加州大学洛杉矶分校的雅克·维达尔提出的。一个完整的脑机接口过程包括信号采集、信息解码处理、信号 输出/执行、反馈四个步骤实现。脑机接口可以通过电、磁、光、声进行信号采集与反馈,而脑电技术是目前主流探索方向。事实上采集中枢神经信号以监测大脑活动的方法有很多种,包括脑电、功能近红外光谱、功能磁共振成像等,反馈技术也同样包括电、磁、声、光多种。
随着人们对大脑的认知、电极设计、和人工智能算法的精进,脑机接口领域应用也持续拓展,并向更加精细化发展。目前来看,脑机接口在以下两个场景最有希望率先落地:
1️⃣医疗健康领域
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