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让人“脑洞大开”的脑机接口技术,正在成为现实

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原标题:让人“脑洞大开”的脑机接口技术,正在成为现实

【家电网HEA.CN 5月6日原创】我们常用“脑洞大开”来形容一些新奇的,但又不太可能实现的想法,不过,在现实生活当中,另一种的“脑洞大开”却正在成为造福人类的新手段。

近日,据媒体报道,美国巴泰尔研究中心和俄亥俄州立大学韦克斯纳医学中心的一组研究人员近日在《细胞》杂志上发表文章称,他们可以通过使用脑机交互(BCI)系统,来恢复脊髓严重损伤的研究参与者的手部知觉。通过脑机交互系统,绕过受损的脊髓神经,并将运动信号直接从大脑传递到肌肉,这名因潜水事故造成脊髓神经受损而丧失基本能力的患者成功地控制自己的手臂和手,并做到诸如拿起杯子、刷信用卡等简单动作。

“看到一台设备也可以发送让我控制双手的知觉信息,感觉非常奇妙”这位名叫伯克·哈特的研究参与者说到。

“脑洞大开”的脑机接口

作为一种充满想象力以及可能性的交互方式,脑机接口正从最初的纯科幻,一步步地走向现实。

据媒体报道,一位名叫Thibault的法国男子,在4年前遭受事故从高空坠落,导致肩膀以下瘫痪,在之后的时间只能一直躺在医院的病床上。2017年,Thibault接受了法国 Clinatec 公司与格勒诺布尔-阿尔卑斯大学的外骨骼研究实验,通过借助植入头部的2个传感器,并将接收到的脑电波经由特殊算法以及人工智能系统处理,翻译成运动指令反馈给Thibault穿戴的外骨骼设备,在经过20多个月的各类型训练后,Thibault已经可以成功凭借大脑信号控制这套外骨骼设备,并实现缓慢行走、抬手等简单动作,由于这套设备重达65公斤,尚未能让患者实现完全自主行动,而且必须安全装置吊在天花板上,以防患者摔倒,目前该套装置离走出实验室仍有相当一段距离。

不过,正如30岁的Thibault所表示,对于他这样两年以来不能走路的瘫痪患者,如今借助脑机接口以及外骨骼设备迈出的第一步,就如同当年阿姆斯特朗当年第一脚踏上月球,并在月球漫步的感觉一样。

不仅让瘫痪患者得以重新行走,脑机接口技术也让失明患者有了重见光明的机会。

一位名叫伯恩娜迪塔·戈麦斯的女子在42岁时因视神经病变,导致完全失明,甚至感受不到一丝光线。而在16年后,一项新技术让戈麦斯获得了一个可以重新看到周围世界的机会。通过一副装备有微型相机的眼镜,然后将拍摄到的影像经过计算机处理后转换成电信号,再将电信号经由植入戈麦斯颅骨的端口,传导至植入戈麦斯视觉皮质中的100根电极,让戈麦斯得以再次“看”见东西——尽管看到的可能只是几个简单的黄白色点以及图案。借助这一系统,戈麦斯能看到印在纸上的字母、基本图形、甚至玩上一款简单的《吃豆人》游戏。

通过直接向大脑传输信号的手段来达成目的听起来的确“脑洞大开”,但在现实生活中已经有不少成功的案例。常见的人工耳蜗就是使用脑机接口的一种实际应用,这种电子设备能够将接收到的声音通过处理转换成电信号,并将电信号传输到植入内耳的植入体,然后大脑对传来的信号进行处理,让听觉障碍患者得以听到声音。据资料显示,目前已有超过五十万人在使用人工耳蜗。

“玩家们”

据数据预测,2020年全球脑机接口技术市场规模将有望达到14.6亿美元,而从脑机接口技术可影响到的应用领域来看,其带来的市场空间更要远超这个数字。脑机接口潜藏的可能性让不少资本看上了其中的机会,在此其中,最具话题性的莫过于创办了特斯拉以及SpaceX的埃隆·马斯克。

资料显示,马斯克于2016年成立脑机接口技术公司Neuralink,这所总部位于旧金山的公司到目前为止已经筹集了1.58亿美元资金,其中大部分资金来自于马斯克本人。2019年7月份,在马斯克的助阵下,Neuralink举行了一场声势浩大的发布会,并对外公布了其在脑机接口技术方面所取得的最新进展。在发布会上,马斯克宣布Neuralink已经找到了高效脑机接口的方法,其中包括:更适合植入人体以及传输更大容量数据的材料、可以更方便将设备植入人体的工具、以及可以用于更好处理数据的芯片。据了解,该项技术已经在老鼠身上成功进行试验,并有望在今年开始进行人体测试。

虽然被一部分人认为是为了哄抬股价,但也有人对马斯克为人类进步所做的贡献感到钦佩。有相关从业人员向西柚表示,这个世界既需要高度的想法,也需要实际的落地能力,虽然离真正的规模化商业化仍然有相当一段距离,但这无疑已经为未来的科技发展描绘出了一个雏形。

进入脑机接口技术领域的并非马斯克一个,资料显示,2019年,科大讯飞全资子公司讯飞云创联合华南理工共同投资成立脑机接口公司,注册资本4176.87万元人民币;研发智能假手以及赋思头环的BrainCo公司在亮相CES2019时已完成A轮融资,估值4亿美元;其他多个相关企业也获得了多方多轮的投资,其中大多数已完成Pre-A轮融资。

除了前面提到的最为理想以及最具应用价值的医疗领域,脑机接口领域的玩家主要涉及娱乐以及增强人类能力方面。值得一提的是,智能家居也被认为是脑机接口技术的重要应用场景之一,脑机接口在其中可以扮演一个比现阶段控制方式都更为高效的“遥控器”角色,通过意念即可实现电器开关、开关门窗等操作,前文提到的科大讯飞就在2017年发布会上展示了通过脑机接口关闭空调的操作,此外,脑机接口技术亦为残障人士提供了正常使用使用家电等工具的新手段。

虽然目前脑机接口仍需面对技术、伦理、商业化的三大关卡,但可以肯定的是,脑机接口技术所带来的未来可能性将值得我们去期待。

(家电网® HEA.CN)

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