点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:脑机接口正“接入”现实
首页> 光明科普云> 焦点新闻 > 正文

脑机接口正“接入”现实

来源:科技日报2023-11-20 09:51

  安使用脑机接口将大脑信号转化为虚拟人物的语言和动作。图片来源:《自然》网站

  利物浦足球俱乐部球员在训练期间检测大脑电活动。图片来源:《自然》网站

  【科技创新世界潮】

  ◎记者 张佳欣

  在美国加州旧金山的一个实验室里,一位名叫安的来自加拿大的47岁女士坐在一个大屏幕前。屏幕上有一个看起来很像她的头像。当安想要说话时,这一“数字化身”会为她发声,而且使用的是她本人的声音。2005年,一次毁灭性的中风让安几乎完全瘫痪,此后失语18年。现在,借助脑机接口(BCI),安终于能开口“说话”了。

  2022年,加州大学神经外科医生爱德华·张在安的大脑表面与说话相关的区域放置了253个电极。当安试图说话时,脑机接口便会拦截大脑信号,将其转化为单词、语音。该系统能以每分钟78个单词的速度将语音转换为文本,虽不及常规语音平均每分钟150个单词的速度,但相较之前的BCI技术已有很大进步。

  这项研究发表在今年稍早时间的《自然》杂志上,是2023年多项激发人们对植入式BCI兴趣的研究之一。同时,该领域的其他公司也在取得长足进步。例如,由企业家埃隆·马斯克创立的神经技术公司Neuralink招募瘫痪患者参与其植入式BCI的首批试验。

  两种脑读取技术

  所有的脑读取技术,无论是植入式还是非植入式,都基于相同的基本原理:它们记录与语音或注意力等功能相关的神经活动,“翻译”该活动的含义,并使用它来控制外部设备,或者只是将其作为信息提供给用户。

  植入式BCI比非植入式能记录更多信息丰富的大脑信号。大多数非植入式BCI是在头皮上放置电极,使用“脑电图”(EEG)方法检测穿过头骨的微小电场,这些电场反映出海量分布在大脑区域上的数百万神经元的平均放电情况。

  发展中的植入式技术

  许多公司都在开发植入式BCI并将其商业化。

  黑岩神经科技、ParadRomics和Neuralink公司已开发出可穿透大脑皮层,并记录单个神经元信息的电极系统。这几家公司的接口是由数百个坚硬笔直的电极组成的网格,单个人体内可植入多个阵列。

  到目前为止,Neuralink公司的植入装置由多条长而灵活的聚合物线组成。这些电极包含许多记录位点,比刚性电极阵列植入皮层更深。

  相反,Synchron和精密神经科学公司研究的是放置于大脑表面的电极。Synchron的BCI装置只包含16个电极,与追求更大带宽的趋势相悖,其植入不需要神经外科手术,但低带宽导致该装置无法解码人的思想。

  非植入式装置聚焦消费者

  非植入式消费级头戴设备的开发商面临着一系列不同的障碍。《自然》网站指出,EEG存在的局限是无法解码使用者的想法,它更善于指示一个人的总体心理状态。

  有几家公司研发了头带、耳机等脑电传感产品。这些产品可推动用户进入更深层次的冥想状态,或者帮助人们进入更专注、更有效率的状态。2022年,英国利物浦足球俱乐部宣布,德国神经科技公司Neuro11的产品能帮助球员在压力大的情况下保持冷静专注。

  一些产品旨在直接操纵脑电波,希望改变用户的精神状态。英国Neudio初创公司使用一种算法记录用户的EEG,并实时生成合成音乐,旨在引导大脑活动,使人放松或集中注意力。其他公司也在使用类似的方法来改善睡眠质量。

  与此同时,元宇宙平台公司和苹果公司已推出了包含眼动追踪技术在内的头戴式设备。今年7月,苹果获得了一项专利,可将脑电传感器集成到AirPods耳机中。

  伦理和法律问题不容忽视

  随着读脑神经技术的加速发展,伦理学家和监管机构越来越多地质疑这些设备会带来的独特风险。

  美国哥伦比亚大学神经科学家拉斐尔·尤斯特称,大脑是产生人类思想的器官,是身体的一部分,它应该是人类身份的庇护所。

  《自然》网站指出,植入式医疗技术可能会产生伦理问题。例如,考虑到人工智能软件有助于将用户的大脑活动转化为决策,因此存在有关用户的权力和责任问题。关于非植入式设备,消费设备记录的脑电信号的质量仍然存在疑问。这些技术可能不仅仅意味着增强个人计算体验的新方法,同时提出了一个问题,即一个人的大脑数据,甚至是精神隐私,是否会被商业化。

  目前,智利是世界上唯一立法保护神经权利的国家。此外,巴西、墨西哥、西班牙和澳大利亚政府正在讨论如何制定神经技术相关立法。

 

[ 责编:李欣哲 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 世界首例墩顶双转体曲线钢桁梁斜拉桥转体

  • 广西龙胜:抢抓进度建设高速公路

独家策划

推荐阅读
中国式现代化关键在科技现代化。国家现代化建设为年轻人提供了广阔舞台,广大青年科技工作者如何把握历史机遇、勇攀科技高峰,以十年磨一剑的韧劲,以“一辈子办成一件事”的执着,成就有价值的人生?本期带您走近五位科技工作者,在他们矢志创新、勇攀高峰的故事里感受浩浩凌云志、巍巍报国心。
2023-11-29 02:55
11月底的北京,寒风凛冽,北京顺义中国国际展览中心内人流如织,热闹非凡。11月28日,首届中国国际供应链促进博览会(以下简称“链博会”)在北京正式开幕。
2023-11-29 02:55
日前,南京理工大学庆祝建校70周年科技成果展暨首届国防工业科技成果转化“南京理工大学专场”活动举行,共展出200余项“硬科技”“黑科技”成果,吸引了近5000人次参观。
2023-11-29 02:55
“活化石”植物保存了从形态学到DNA的完整信息,是认识植物进化中间环节的重要研究材料。
2023-11-29 09:57
11月28日,由中国科学院科技战略咨询研究院(以下简称“战略咨询院”)、中国科学院文献情报中心与科睿唯安联合举办的2023研究前沿发布暨研讨会在北京举行。
2023-11-29 09:56
一个技术创意,从萌发到论证、技术攻关再到实际应用,需要多长时间?
2023-11-29 09:54
快捷方便的数字电商,成为新时代国际贸易的驼铃、帆影,“丝路电商”持续推动“一带一路”共建国家的特色优质产品“触网”。
2023-11-28 09:31
该院历时3年成功开发出我国首套电力电子小步长仿真测试平台(REsim),解决了大规模新能源并网电力电子装备小步长实时仿真测试的难题。
2023-11-28 09:30
针对电子废弃物种类变化,应及时调整《废弃电器电子产品处理目录》,对现有持证资质拆解处理企业建立企业动态评估机制。
2023-11-28 09:30
我们要运用好以5G、人工智能、区块链、云计算、大数据等为代表的数字科技,更好激发“一带一路”人文交流的潜力和活力,进一步增强共建国家人民的获得感、幸福感。
2023-11-28 05:35
11月24日至25日,国家文物局在京举行全国文物科技工作会议,会上介绍了近年来我国在文物科技领域的新进展,这些成果为文化遗产的永久保存和永续利用提供了重要保障和坚实支撑。
2023-11-28 05:35
习近平总书记强调,“国家科技创新力的根本源泉在于人”。要实现高水平科技自立自强,建设世界科技强国,就要深入实施人才强国战略,培育造就一大批科技领军人才和优秀团队,建设世界重要人才中心和创新高地。
2023-11-28 04:20
”近年来,随着科普传播平台越来越丰富,为了贴近更多的年轻人,刘嘉麒把科普阵地搬上年轻人喜爱的视频网站。卸任中国科技馆馆长职务后,王渝生成为中国科学院老科学家科普演讲团的一员,应邀为全国各地中小学生作科普报告。
2023-11-27 09:44
当前,世界百年未有之大变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展。科技创新成为人类共同应对风险挑战、促进和平和发展的重要力量。
2023-11-27 09:33
近期,全国多地遭遇寒潮天气,气温骤降,呼吸道疾病进入冬季高发时期。国家卫健委26日举行新闻发布会,就冬季呼吸道疾病热点问题,回应社会关切。
2023-11-27 09:32
近日,中宣部、文旅部、国家文物局等13个部委联合印发关于加强文物科技创新的意见,旨在破解制约文物科技创新的体制机制问题,补强文物科技短板,支撑引领文物事业可持续发展。
2023-11-27 09:32
粮食安全,不只与广袤田野上的劳作和丰收有关,还与节粮减损这块“无形良田”密不可分。
2023-11-27 09:31
谢明明说,为了提升工作人员积极性,科技馆除将日常工作表现纳入考核外,还想方设法为科普辅导员创造成长条件。”孟永祥介绍,在继续做好“馆校合作”同时,还希望进一步做好校内、校外资源的融合衔接,激发科学教育社会大课堂的潜力。
2023-11-24 10:08
匡廷云在莫斯科大学学习时留影。这让匡廷云对农业研究产生了兴趣……  1952年,在填报高考志愿时,匡廷云毅然选择了北京农业大学(中国农业大学前身)土壤农业化学系。投身科学事业六十余载,匡廷云始终用热爱与奉献书写着自己的人生篇章,并将这份情怀传递给更多的人……
2023-11-24 10:06
23日18时,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将卫星互联网技术试验卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2023-11-24 04:05
加载更多