摄影/宁瑛 图片来源：卡尔影业
近日，海河实验室与中国电子信息产业集团联合研发的新一代8通道脑电采集国产芯片研发成功，将广泛应用于智慧医疗、航空航天、人机交互、游戏娱乐等领域。 和其他场景，并转换结果。
如何科学地定义？
脑机接口（BCI），这个概念其实已经存在很长时间了，已经有50多年的历史了。
1973年，一直致力于大脑与计算机系统互联研究的加州大学洛杉矶分校教授雅克·维达尔（Jacques Vidal）首先提出了脑机接口的概念。
按介入方式划分，脑机接口有两种类型，对应不同的使用场景。 一种是非侵入式的，将电极放置在头皮上； 另一种是侵入式的，涉及直接将电极插入大脑皮层。
为了帮助残疾人，科学家们在这一领域投入了大量的精力。 但直到20世纪90年代，阶段性成果才开始显现。
从广义上讲，任何通过外部电子设备与大脑活动信号进行交互的设备都可以称为脑机接口。 例如，人工耳蜗可能是目前使用的最成功的脑机接口。 它接受外界刺激，直接与中枢神经系统相连，可以向大脑传递信号。
从狭义上讲，脑机接口往往是“读心术”。 他们通常利用电极、磁共振、红外线、超声波等来读取大脑信号，对神经信号进行处理和分析，最终用来控制机械臂、显示器和扬声器。 和其他外部设备输出动作、声音等信息。
目前，非侵入式脑机接口已经商业化和推广，各大电商平台上都可以看到很多非侵入式脑机接口设备在售。
由于技术和伦理原因，侵入式脑机接口仍处于实验室阶段。 2020年8月，埃隆·马斯克旗下Neuralink公司的发布会再次将脑机接口技术推向风口。
反映现实，而不仅仅是科幻小说
2014巴西世界杯开球仪式 图片来源：网络
2014年，一名瘫痪少年使用脑控外骨骼为巴西世界杯拉开序幕，表明人类在运动控制脑机接口方面已经相对成熟，已经实现了类似“环太平洋”机甲的技术雏形。 然而，从特殊案例到广泛应用，脑机接口仍然进展缓慢。
今年7月，美国诺斯韦尔医疗保健范斯坦医学研究所宣布，在一名脊髓因事故受损的男子大脑中植入了一种特殊装置，成功恢复了他皮肤和触觉的感觉。恢复上肢的活动能力。
据日本经济新闻9月1日报道，瑞士洛桑联邦理工学院等机构通过在患者体内植入脑信号读取装置，成功为因脊髓损伤导致下半身瘫痪的患者恢复独立行走能力。人体。
旧金山时间 9 月 19 日，马斯克旗下研究脑机接口的公司 Neuralink 宣布，已获得独立审查委员会的批准，将进行首次在 ALS 患者大脑中植入设备的人体试验。 根据Neuralink公布的试验计划，参与试验的志愿者的头骨上将有两个由机器人外科医生打出的直径约8毫米的孔，两个植入物将被放置在大脑的运动皮层上。 每个植入物包含 1024 个电极通道。 整个试验历时6年，其中基础研究18个月，随访5年。
最新一期《科学进展》发表的一项研究显示，美国约翰·霍普金斯大学开发出治疗 ALS 的脑机接口（BCI），可在 3 个月内保持 90% 的准确度，无需重新训练或重新校准算法。 研究表明，随着时间的推移，患者的反应非常稳定，BCI 算法无需重新训练。 也许在不久的将来，ALS 患者将能够仅使用大脑信号来打开灯并在电视上播放新闻来开始新的一天。
国产脑机接口芯片迭代成功
近日，海河实验室与中国电子信息产业集团联合研发的用于脑机交互、人机融合的新一代8通道脑电采集国产芯片研制成功。 该芯片具有完全自主知识产权，可用于无创脑机接口和多模态神经电生理设备。 广泛应用于智慧医疗、航空航天、人机交互、游戏娱乐等场景，用于转化结果。
消息称，为实现我国脑机接口关键技术自主可控，突破基础部件“卡脖子”问题，脑机海河实验室科研团队联手中国电子布局开发脑机接口专用芯片，并陆续发布“脑语者”系列高集成芯片。 其中，“脑语者”C系列是国内首款脑电编解码计算芯片，主要用于脑电信号分析和加速计算； “脑语者”D系列是国内首款8通道24位模数转换芯片。 ，专门用于神经电生理信号的采集。
此前，我国也出台多项政策支持脑机接口产业研发。 今年8月，工信部等四部门发布《新型工业标准化试点实施方案（2023-2035年）》，未来产业重点关注虚拟宇宙、脑机接口等九大领域。计算机接口。 9月13日，工业和信息化部组织启动2023年未来产业创新任务，重点关注虚拟宇宙、人形机器人、脑机接口、通用人工智能四个重点方向。
然而，脑机接口技术距离获得更广泛的应用还有很长的路要走。 上海科技大学生物医学工程学院助理教授、计算认知与转化神经科学实验室主任李元宁在近日举行的脑机接口论坛上表示：“目前，大多数脑机接口仍然用于临床目的，比如帮助中风、ALS瘫痪患者恢复特定功能的经济成本非常高，全世界只有几十人可能享受到。”
中国医师协会神经调节专业委员会主任委员、世界神经调节学会中国分会主席、首都医科大学三博脑科医院主任医师栾国明认为，如果脑机接口技术还面临诸多困难，并将其投入实际使用。 首先，数据收集和数据分析面临个体差异问题。 第二是面临认知和伦理问题。 “近期发布的《技术伦理审查办法（试行）》对利用侵入式脑机接口治疗神经、精神疾病的临床研究做出了特别规定。未来，脑机接口的研究将更多符合技术道德标准”
（中国小康网综合科技报、天津日报、参考消息、第一财经、科普中国等）
结尾
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