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腦機接口最新科研進展,以“半侵入性”方式植入大腦!

Carol Li ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:李彎彎 ? 2023-02-20 00:57 ? 次閱讀

電子發燒友網報道(文/李彎彎)前不久,美國腦機接口公司Precision Neuroscience在其網站上公布了其最新科研進展,稱公司正在開發一種新的設備,旨在構建大腦人工皮層,以幫助癱瘓患者使用神經信號來操作數字設備。

Precision公司由馬斯克腦機接口公司Neuralink的另外兩名聯合創始人Michael Mager和Benjamin Rapoport共同創立。據該公司介紹,Precision已成功使用“第7層”設備解碼動物神經信號,未來幾個月內有望獲得美國FDA批準,在人體上測試該技術。

人類大腦皮層由六個細胞層組成,Precision的科學家和工程師所做的工作是在六層細胞表面再人工構建“第七層”皮質接口,以一種“半侵入性”的方式植入大腦中。公司稱這意味著患有漸凍人癥(ALS)等嚴重退行性疾病的患者將重新獲得通過移動光標、打字甚至用意念的方式訪問社交媒體與外界交流的能力。

與目前市場上從事腦機接口設備研發的企業相似,Precision公司研制的“第七層”設備本質上而言是一個柔性電極陣列,但它的特點在于超薄,厚度僅有頭發絲的五分之一,與大腦表面貼合后而不易損壞腦組織。

這種半侵入式的植入設備介于深度腦植入與外部腦刺激設備之間。好處是可以減少侵入性外科手術對大腦的傷害(手術創口不到1毫米),同時對大腦信號提取的精準度要高于外部連接設備;缺點是由于該設備是貼附在大腦表層,能夠處理的大腦信號僅限于大腦皮層信號,無法提取大腦深層的控制記憶、情緒等高級認知的信號。

圖片來源:Precision公司官網視頻


其實腦機接口最早的研究角度是軍事。早在1970年,加州大學洛杉磯分校(UCLA)就開始研究BCI,由美國國家科學基金會資助,隨后拿到了國防高級研究計劃局(DARPA)的合同。靠腦控來遙控直升機、解析密碼之類的操作。

而目前來看,普通人能夠從腦機接口中很快受益的。主要有兩類,一是患者。2017年彼得·斯科特確診患有漸凍癥,不得不進行全喉頭切除手術。在手術之前,他錄制了15個小時的音頻語料,用AI進行訓練學習。手術之后,通過腦機接口來采集腦電波,AI學習他的表述習慣,通過上下文感知來預測下一個詞會輸入什么,然后用合成語音講出來。

而且近年來腦機接口有較明顯的發展,比如從侵入式到非侵入式。腦控在專業醫療領域的應用,長期以來是通過侵入式BCI來實現的。不過近年來非侵入式BCI也開始在醫療場景下表現出一定效果,這對于更多患者而言更為有利,畢竟侵入式手術風險和費用都更高。

另一類是極客。非侵入式腦機接口雖然采集信號比較粗糙,無法進行精確操作。不過作為可穿戴設備,進行簡單的交互和娛樂倒是可以,比如腦控游戲、腦控元宇宙等。韓國的Looxid Labs,就在VR眼鏡中嵌入了腦電波傳感器,用來收集用戶的情緒數據,以確定用戶在觀看廣告時的情緒狀態,從而支持更好的廣告投放策略。

Neurable公司則開發了世界上第一款腦控VR游戲,玩家坐在電腦前戴著腦電圖耳機,就能遙控駕駛汽車。2021年這家公司又推出了Enten 耳機,用智能技術檢測注意力,幫助用戶培養專注的習慣。這似乎很適合用在學生的教育場景上。

國內的達摩院、天橋研究院、科大訊飛、漢王科技等企業,也已經圍繞腦機接口和人工智能等領域展開研究。中國對于腦機接口技術的研究極為重視,2023年2月8日,腦機接口產業聯盟成立大會在中國信息通信研究院舉辦。據介紹,腦機接口產業聯盟由中國信通院聯合幾十家腦機接口領域高校、科研機構、企業共同發起成立。

中國工程院院士張平、工業和信息化部科技司副司長任愛光在致辭中指出,腦機接口是未來產業的重要組成部分,構建和培育腦機接口技術產業生態、促進應用發展,已成為打造腦機接口技術產業新優勢的重要方式。成立腦機接口產業聯盟,在科研成果轉化、應用場景開拓、供應鏈建設、技術標準制定、人才培養和創業投融資等方面具有重要意義。

可以看到腦機接口的應用領域不斷拓展,從最初普遍認為腦機接口的未來將率先應用于醫療康復行業,近年來其下游應用市場不斷擴大,包括元宇宙、智能駕駛等。根據麥肯錫《The BioRevolution Report》預計,未來10到20年全球腦機接口產業將產生700億至2000億美元的經濟價值。預計未來無論是醫療應用還是日??纱┐髟O備,會有更多機構加入到腦機接口領域中來,加速產品創新優化迭代,腦機接口技術將會為人類生活創造出更多可能性。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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