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今年上市!脑机接口新突破,瘫痪患者可用意念写字,准确率99%


脑波意念打字
脑机接口从医疗作用发展到艺术作用,经过了较为漫长的演变过程,但回过头来人们发现,脑电波的作用依然要回归到医疗方面。在此基础上可以结合艺术,为人们带来高层次的追求,难道作为病患,实现最基本的交流就够了吗?或许TA们也可以追求艺术方面的享受,成为欣赏者、创造者脑机接口就可以帮助到这些人。





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瘫痪者可意念打字的脑机接口

计划今年上市 !

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。”


如果将这项技术运用到人类身上呢?尼科莱利斯认为,在有了物理疗法和病人后,人们就能够用一种完全无创的方式把这些大脑的信号连接起来,从而帮助他们更快地学习、训练,这就是用大脑构成的互联网。在某种意义上,当人们开始使用互联网的时候,就已经开始同步大脑了。

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脑机接口离现实还有多远?

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

医疗健康领域是脑机接口当前最接近商业化的领域。脑机接口可以帮助实时监控和测量神经系统状态,辅助临床判读。“监测”型脑机接口应用方向十分多样,包括评测陷入深度昏迷患者的意识等级,测量视/听觉障碍患者神经通路状态协助医生定位病因等等。除此之外,通过结合脑电、视频等多元信息进行诊


监测到的脑电信息可以用于加工、反馈,针对多动症、中风、抑郁症等做对应的恢复训练。例如,对于运动皮层相关部位受损的中风病人,脑机接口可以从受损的皮层区采集信号,然后刺激失能肌肉或控制矫形器,改善手臂运动等。



2️⃣消费电子领域


脑机接口技术可以与消费产品相结合,提供更直觉交互体验。早在2014年,加难道公司Thalmic Labs就推出了一款臂带式控制器Myo,通过感知肌肉的生物电活动,可以让使用者只需要动动手指就可以无线控制身边的计算机和其他数字产品。随着技术的持续升级,当前臂带式控制器可以实现通过识别活动意念带来的电流进行控制,意念打字、意念操作玩具等已经不是幻想。


在脑机接口的支持下,游戏玩家可以用意念来控制VR界面的菜单导航和选项控制,获得了独立于传统游戏控制方式之外的新的操作体验;同时人们也可以用意念控制开关等,甚至控制家庭服务机器人,实现全新意义上的智能家居。


Valve游戏公司创始人、Steam的老板Gabe Newell在接受媒体采访时,也表示自己对脑机接口很感兴趣。目前,他们正在与开源脑机接口平台OpenBCI共同开发一个脑机接口软件开源项目。游戏开发者可以用一个魔改版的VR头盔,读取玩家的脑电波信号作用到游戏中,真有头号玩家那个Feel了。


如果没有对于脑电波与脑机接口技术的研究,我们会失去很多像霍金这样伟大的人物,TA们只是失去了身体上的表达方式,但思想仍旧是人类的瑰宝。无论是与他人交流也好,还是天马行空尽情挥洒自己的想象力也好,这项技术无疑都是对人类的巨大帮助。医疗作用与艺术作用,在这样的技术中,融汇成人类对于未来无限的畅想与希望。












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