“腦機(jī)接口”是一種新興的神經(jīng)界面技術(shù),它是在人或動(dòng)物腦與外部設(shè)備之間建立的直接連接通路,即使不通過(guò)直接的語(yǔ)言和行動(dòng),,大腦的所思所想也可以借由這條通路向外界傳達(dá),。在腦機(jī)接口技術(shù)的幫助下,殘疾人可以控制家電,、假肢,,甚至輸入字母。
美國(guó)匹茲堡大學(xué)2008年在開(kāi)發(fā)用大腦直接控制的義肢上取得了重大突破,。研究人員在猴子大腦的運(yùn)動(dòng)皮層上植入了微型電極陣列,,通過(guò)計(jì)算機(jī)與做成人手臂形狀的機(jī)械假肢連接。電極陣列感受到的來(lái)自神經(jīng)細(xì)胞的脈沖信號(hào)被計(jì)算機(jī)接收并分析,,最終可轉(zhuǎn)化為機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng),。試驗(yàn)結(jié)果顯示,猴子通過(guò)思維控制機(jī)械手臂抓握,、翻轉(zhuǎn),、拿取,行動(dòng)自如地完成了進(jìn)食動(dòng)作,。
該研究團(tuán)隊(duì)的主要負(fù)責(zé)人Andrew B. Schwartz教授在會(huì)上做了精彩演講,據(jù)他介紹在去年2月,,獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn),,該團(tuán)隊(duì)完成了首例高位脊髓損傷52歲的女性患者的腦機(jī)接口手術(shù),患者已經(jīng)成功完成抓握,、持物,、吃東西等基本動(dòng)作,真正做到了“身隨心動(dòng)”,。他介紹說(shuō),,更好地了解神經(jīng)元群體功能是系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)的一個(gè)重要進(jìn)展。
國(guó)內(nèi)處于研究前沿的兩家單位,,清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院,、浙江大學(xué)求是高等研究院也分別報(bào)告了他們的最新研究進(jìn)展。由于信號(hào)質(zhì)量低,,電極接觸不可靠,,使用非侵入性的頭皮腦電圖僅適用于短期實(shí)驗(yàn),這給腦機(jī)接口技術(shù)的臨床應(yīng)用提出了挑戰(zhàn),。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院的洪波教授提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型的腦計(jì)算機(jī)接口,,通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)直接記錄病人大腦皮層表面的神經(jīng)信號(hào),取得了長(zhǎng)期可用性和高性能,。他們的新技術(shù)與現(xiàn)有的技術(shù)相比,,在手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)最小化的同時(shí),還實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期穩(wěn)定的神經(jīng)信號(hào)記錄,。針對(duì)漢語(yǔ)的語(yǔ)言音素神經(jīng)編碼研究,,已經(jīng)獲得部分突破,,未來(lái)有望把神經(jīng)信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為合成語(yǔ)音,讓殘疾人把思維直接轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音通過(guò)計(jì)算機(jī)“說(shuō)出來(lái)”,。
浙江大學(xué)朱君明教授展示了利用非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物建立腦機(jī)接口系統(tǒng),。研究者在猴子的初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層(M1區(qū))及輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)(PMd)各植入一個(gè)猶他電極,記錄M1及PMd區(qū)的神經(jīng)信號(hào),,利用廣義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模式識(shí)別算法對(duì)猴子腕部搖桿軌跡以及不同的抓握手勢(shì)進(jìn)行解碼分析,,實(shí)現(xiàn)了利用腦電信號(hào)對(duì)機(jī)械假肢的實(shí)時(shí)控制。猴子可以通過(guò)意念直接控制機(jī)械手完成四種不同的抓握手勢(shì),,正確率可以達(dá)到85%,。
大會(huì)主席清華大學(xué)左煥琮教授認(rèn)為,過(guò)去的10年,,腦機(jī)接口技術(shù)的迅速發(fā)展以及美歐臨床試驗(yàn)的成功,,使得腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)成為神經(jīng)科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和信息工程交叉研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題,。當(dāng)前的腦機(jī)接口系統(tǒng)可用于感覺(jué),、運(yùn)動(dòng)功能的重建和神經(jīng)精神疾病的治療。一旦相關(guān)技術(shù)成熟,,在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),,該領(lǐng)域的新技術(shù)將會(huì)擴(kuò)展到日常生活的各個(gè)方面,甚至可以增強(qiáng)和擴(kuò)展正常人的生理機(jī)能,。
美國(guó)匹茲堡大學(xué)2008年在開(kāi)發(fā)用大腦直接控制的義肢上取得了重大突破,。研究人員在猴子大腦的運(yùn)動(dòng)皮層上植入了微型電極陣列,,通過(guò)計(jì)算機(jī)與做成人手臂形狀的機(jī)械假肢連接。電極陣列感受到的來(lái)自神經(jīng)細(xì)胞的脈沖信號(hào)被計(jì)算機(jī)接收并分析,,最終可轉(zhuǎn)化為機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng),。試驗(yàn)結(jié)果顯示,猴子通過(guò)思維控制機(jī)械手臂抓握,、翻轉(zhuǎn),、拿取,行動(dòng)自如地完成了進(jìn)食動(dòng)作,。
該研究團(tuán)隊(duì)的主要負(fù)責(zé)人Andrew B. Schwartz教授在會(huì)上做了精彩演講,據(jù)他介紹在去年2月,,獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn),,該團(tuán)隊(duì)完成了首例高位脊髓損傷52歲的女性患者的腦機(jī)接口手術(shù),患者已經(jīng)成功完成抓握,、持物,、吃東西等基本動(dòng)作,真正做到了“身隨心動(dòng)”,。他介紹說(shuō),,更好地了解神經(jīng)元群體功能是系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)的一個(gè)重要進(jìn)展。
國(guó)內(nèi)處于研究前沿的兩家單位,,清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院,、浙江大學(xué)求是高等研究院也分別報(bào)告了他們的最新研究進(jìn)展。由于信號(hào)質(zhì)量低,,電極接觸不可靠,,使用非侵入性的頭皮腦電圖僅適用于短期實(shí)驗(yàn),這給腦機(jī)接口技術(shù)的臨床應(yīng)用提出了挑戰(zhàn),。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院的洪波教授提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型的腦計(jì)算機(jī)接口,,通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)直接記錄病人大腦皮層表面的神經(jīng)信號(hào),取得了長(zhǎng)期可用性和高性能,。他們的新技術(shù)與現(xiàn)有的技術(shù)相比,,在手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)最小化的同時(shí),還實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期穩(wěn)定的神經(jīng)信號(hào)記錄,。針對(duì)漢語(yǔ)的語(yǔ)言音素神經(jīng)編碼研究,,已經(jīng)獲得部分突破,,未來(lái)有望把神經(jīng)信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為合成語(yǔ)音,讓殘疾人把思維直接轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音通過(guò)計(jì)算機(jī)“說(shuō)出來(lái)”,。
浙江大學(xué)朱君明教授展示了利用非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物建立腦機(jī)接口系統(tǒng),。研究者在猴子的初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層(M1區(qū))及輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)(PMd)各植入一個(gè)猶他電極,記錄M1及PMd區(qū)的神經(jīng)信號(hào),,利用廣義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模式識(shí)別算法對(duì)猴子腕部搖桿軌跡以及不同的抓握手勢(shì)進(jìn)行解碼分析,,實(shí)現(xiàn)了利用腦電信號(hào)對(duì)機(jī)械假肢的實(shí)時(shí)控制。猴子可以通過(guò)意念直接控制機(jī)械手完成四種不同的抓握手勢(shì),,正確率可以達(dá)到85%,。
大會(huì)主席清華大學(xué)左煥琮教授認(rèn)為,過(guò)去的10年,,腦機(jī)接口技術(shù)的迅速發(fā)展以及美歐臨床試驗(yàn)的成功,,使得腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)成為神經(jīng)科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和信息工程交叉研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題,。當(dāng)前的腦機(jī)接口系統(tǒng)可用于感覺(jué),、運(yùn)動(dòng)功能的重建和神經(jīng)精神疾病的治療。一旦相關(guān)技術(shù)成熟,,在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),,該領(lǐng)域的新技術(shù)將會(huì)擴(kuò)展到日常生活的各個(gè)方面,甚至可以增強(qiáng)和擴(kuò)展正常人的生理機(jī)能,。