眼睛一闭一睁,
微信小红点提醒您有200+条信息未回复,
面对如此之多待处理内容,
懒得打字、懒得发语音......
“如果可以不动手、不动嘴,
仅靠意念回复就好了......”
“希望未来我可以操控自己的身体,
回到正常人的生活......”
这是来自严重脊髓损伤、四肢瘫痪患者
十余年来的“意难平”,
如何“逆天改命”?
坐在椅子上的小猴子,
双手未动,
它怎么通过控制机械臂
抓取视线前方的草莓?
如果在当前科研项目中评选
“最科幻技术”,
脑机接口必然榜上有名。
脑机接口技术作为大脑与外界设备沟通交流的“信息高速公路”,是新一代人机交互与人机混合智能的前沿技术。
简单而言,脑机接口就是捕捉大脑电信号的微妙变化,解码大脑意图,实现“意念”控制“动作”,不动手也能隔空操控机器。
那么,
“脑机接口”技术的应用前景如何?
当下北京“脑机接口”领域
有何尝试与进展?
跟随小编一起走进未来健康领域,
在近日的“新质生产力看北京”
——脑科学与脑机接口主题集中采访中
找到答案。
人类大脑,
数百亿个神经元彼此相连,
复杂且精密,
与宇宙一样,
因为重量只有1000多克,
大约3磅,
人类大脑被科学家们形象地
称为“三磅宇宙”。
正在快速发展的脑机接口技术
为人类了解自己的大脑
打开了一扇窗口。
脑机接口分为侵入式和非侵入式两大类,两者的区分在于是否将电极或芯片植入大脑内部。目前,侵入式脑机接口在信号采集质量、空间分辨率和神经调控精度方面,具有天然的显著优势。但同时面临涉及学科多、研发链路长,系统集成攻关和临床安全性方面等诸多挑战。
在天坛医院的活动现场,
小编看到偏瘫患者李亮(化名)
戴上脑电信息采集帽,
穿上机械手外骨骼,通过脑电信号指令,
“指挥”机械手臂运动。
大脑在控制外部设备的同时,
手部的动作也会反馈至大脑神经,
形成闭环,
促进神经功能修复。
“大约30%的脑卒中患者会出现不同程度的后遗症。患者的运动神经环路损伤后,常规的康复手段只能恢复部分功能,而脑机接口技术能跨越患者自身受损的神经,实现功能替代。”天坛医院神经外科学中心主任医师杨艺介绍。
据了解,
经过近1年的康复训练,
李亮已经重回工作岗位,
担任软件工程师。
也就是说,
在不久的将来,
脑机接口能给你一个用意念
直接交流的未来,
甚至让偏瘫患者们
得到某种程度的“机械飞升”。
现场,小编还看到了
脑控轮椅、
脑机接口正念冥想系统、
脑机接口专注力训练系统、
脑机接口AI鼠标、
脑机接口脑控打字、
多模态脑机接口智能康复平台等多种
天坛医院脑机接口联合研发产品的展示。
北京脑科学与类脑研究所
和北京芯智达神经技术有限公司
联合研发的北脑一号、北脑二号,
也在此次主题采访中
展现了最新进展。
“目前“北脑一号”已完成百通道-千通道数高密度柔性脑皮层电极的研发,已在小动物上植入超过了半年,电极阻抗和信号质量具有长期稳定性。预计在2025年初,‘北脑一号’的无线全植入微系统的研发和工程集成,进入人体长期植入和解码的临床研究阶段。我们与天坛医院、宣武医院、三博脑科医院等临床机构深度合作,已开展六项临床研究,全部获得医院伦理批件并开展患者招募。”北京芯智达神经技术有限公司业务发展总监李园介绍。
“北脑二号”则在国际上首次实现了
非人灵长类对二维运动目标的脑控拦截。
在现场展示的视频中可以看到,
坐在猴椅中的小猴子,
专心地盯着眼前的一块屏幕,
起心动念之间,
屏幕上的圆形图标按照它的意愿移动着。
这源于“北脑二号”
三大我国自研核心组件之一
——高通量柔性微丝电极。
在猴子颅内,
已经植入神奇的细丝。
这根细丝,
与千通道高速神经电信号采集设备,
以及我国科学家在国际上首创的
基于前馈控制策略的
生成式神经解码算法一起,
为脑机接口提供了一款“中国造”。
细丝一样的
柔性电极作为“传感器”,
需要精准捕捉尽可能多的脑电信号。
算法则要扮演出色的“翻译官”,
把大脑意图解析得明明白白。
该系统已经在猕猴颅内稳定植入一年,
除了电脑屏幕上的光标,
这套系统还可以控制机械臂,
完成动态目标的脑控拦截抓取。
“下一步,我们将把无线全植入的高通道高性能脑机接口系统推向临床,帮助因脊髓损伤、脑卒中、渐冻症等导致的运动、语言失能患者实现功能重建,提高生活质量。”北京芯智达神经技术有限公司业务发展总监李园介绍。
目前,
脑机接口已列入北京市重点产业。
北京在脑机接口领域开发了
千通道级的柔性微丝神经电极、
脑机接口专用芯片、
高精度低延迟的中文实时
神经解码系统、
基于皮层脑电的
运动和语言实时解码模型等。
“2024年第三轮医药健康行动计划正式印发实施,在不断深化改革的同时,积极统筹谋划、系统布局新质生产力,明确提出聚焦细胞与基因治疗、脑机接口、合成生物制造等新兴领域,加快布局科技攻关项目,催生具有颠覆性、引领性的科学发现和技术突破,塑造新优势。”北京市科委、中关村管委会有关负责人表示,下一步,北京市将加紧推动相关政策落地与实施,培育壮大细胞与基因治疗、脑机接口、合成生物制造未来产业,加快形成新质生产力。
下一期,
《新质生产力看北京》
将与您分享在“细胞与基因治疗产业方向”
领域的最新探索!
敬请期待!
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