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人工智能芯片直連大腦,“腦機接口”大突破!

2022-03-16 14:04 物聯傳媒

導讀:近日,我國首例“腦機接口”反應性閉環神經刺激系統植入手術順利完成。該系統的植入,意味著我國具備自主知識產權的“腦機接口”高新技術產品已經走到了全方位臨床使用前的最后一步。

近日,我國首例“腦機接口”反應性閉環神經刺激系統植入手術順利完成。該系統的植入,意味著我國具備自主知識產權的“腦機接口”高新技術產品已經走到了全方位臨床使用前的最后一步。

據悉,閉環反應性神經刺激系統為“腦機接口”在臨床領域的重要應用,該技術通過將人工智能芯片植入顱骨,顱內電極植入腦內,晝夜無間斷監測腦電節律,一旦預測到即將發生的癲癇就會啟動外源性干擾節律,直接阻斷致癇灶內的癲癇形成。



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賽博朋克技術的又一次實現

對未來科技感興趣的朋友應該對《賽博朋克2077》游戲不陌生,在游戲中,你可以體驗到不同的“黑科技“帶來的新鮮刺激感,例如機器人、AR、VR、仿生人、記憶移植技術、智能追蹤武器等。而作為其中代表性的技術之一,仿生人技術與此次的腦機接口就有異曲同工之處。

仿生是將機械與人進行結合,人可以通過機械獲得更好的能力,通過“讀取”大腦的基本指令實現對機械的控制。

而腦機接口則要求我們不僅需要讀取大腦中的信息,還需要可以“寫入”,即除了能夠感知信息之外,還要能做出反應。作為是一種用戶界面,用戶可通過計算機讀取腦中的信息,經過計算處理,讓信號轉化為相關的反饋指令,計算機可以接受大腦傳來的命令,或者也可以發送信號到大腦。

正如新聞所提到的,腦機接口不僅可以做到檢測危險信號,同時還能對其進行干擾和阻止,從而防止危險行為發生。醫療領域有了腦機接口技術,更多的患者即將獲得重生的希望。

腦機接口技術的發展歷程

據悉,腦機接口的形式,可按照在大腦中的采集位置分為非侵入、半侵入式和侵入式三種。他們之間最大的區別是,是否對大腦采用有創口的手術方式來獲取神經元信息。其中,非侵入式模式僅作用于頭皮;而半侵入式則將設備植入頭皮和大腦皮層之間;侵入式則完全植入大腦皮層。

腦機接口技術看似很科幻,其實早在20世紀,人們就已經開始對其進行研究了。

在20世紀70年代,人類第一次對面向運動功能的腦機接口進行研究,并證實了猴可以在閉環的操作性條件作用后快速學會并可以自由地控制初級運動皮層中單個神經元的放電頻率。不過該階段大多都是對動物進行研究,直到20世紀90年代,面向運動的腦機接口有了迅速的發展,人們可以通過技術實時捕捉神經信號,并控制外部設備。

得益于多年來對動物進行的實驗基礎,腦機接口技術逐漸應用到人體,早期的植入設備例如人工耳蝸等可以幫助用于恢復損傷的聽覺、肢體運動能力和視覺等。

最令人印象深刻的是,在2014年巴西世界杯開幕式上,高位截癱青年Juliano Pinto通過腦機接口技術逐漸恢復下肢運動功能,同時利用人工外骨骼技術驅動外骨骼機器人行走,從而實現開球。

在我國,浙江大學也曾在2020年完成了國內首例植入式腦機接口臨床轉化研究,患者可以利用大腦皮層信號精準控制外部機械臂與機械手,實現三維空間的運動。

近年來,隨著腦機接口技術的不斷發展,眾多企業也開始在腦機接口領域布局。

說到腦機接口,馬斯克投資成立的神經科技公司Neruallink公司可以算是該領域的代表企業了。Neuralink曾給實驗豬的大腦表層植入過芯片,然后將豬的大腦運動無線傳輸到電腦上觀察。他們還曾在猴子的手臂和手上植入了同一枚芯片,讓猴子可以用意念控制光標移動,接住游戲里移動的乒乓球。


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在對人體的“侵入式”腦機接口研究中,馬斯克的Neuralink公司提供了更安全的方法,它讓開顱的尺寸縮小到只有硬幣大小,從而減少對大腦的創傷。

除了國外的科技公司,近年來,國內也出現了一批以腦機接口為主營業務的高科技企業,例如研究侵入式腦機接口方向的創立于2011年的博???Neuracle公司,2016年創立的科斗腦機科技公司、2019年創立的寧矩 NeuraMatrix和優腦銀河 Neural Galaxy,以及2021年創立的腦虎科技 NeuroXess等。利用腦機接口、人工智能等技術,為醫療、娛樂、生產等領域提供技術支持。

結尾

縱觀腦機接口技術發展的幾十年間,人類對腦機接口的研究從動物到人體,從微創到無創,從醫療領域到生活其他各領域,給人們的生活帶來便利的同時,也存有一些擔憂。畢竟腦機接口里植入的芯片,它不會有像人類一樣的情感變化,在面對決定時只有算法決定下的執行,不會出現猶豫的情況。而人類是有情感的,一時的危險性意識行為可能只是想想而已,并未想要付諸行動。如果搭載了腦機接口可能就會直接執行該行為,給社會安全帶來威脅。

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