每經編(bian)輯 杜宇

據新華社4月26日消息，腦機顱內植入一片牽著柔軟細絲的接口技術家自小小薄膜，綁住雙手的新突現猴子就能僅用“意念”控制機械臂，抓住“草莓”。破國這是科學4月25日亮相2024中關村論壇的一幕。我國科學家自主研發的主研百姓彩票最新網址“北腦二號”，填補了國內高性能侵入式腦機接口技術的發首空白，并在國際上首次實現獼猴對二維運動光標的次實靈巧腦控。

腦機接口，腦機大腦與外界設備溝通交流的接口技術家自“信息高速公路”，是新突現新一代人機交互與人機混合智能的前沿技術。“簡言之，破國就是科學捕捉大腦電信號的微妙變化，解碼大腦意圖，主研實現‘意念’控制‘動作’，發首不動手也能隔空操控機器。”北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏說。百姓彩票紅

圖片來源：視覺中國

腦機接口的性能，核心在于腦電信號捕捉的清晰度、轉化的精準度。前者靠電極，后者靠算法。

“北(bei)腦二號”的(de)(de)高性能，歸功于(yu)我國自研的(de)(de)3個核心(xin)組件：高通量柔性微絲電(dian)極、千通道(dao)高速神經電(dian)信號采(cai)集(ji)設備兩個硬(ying)件，以及基于(yu)前饋控(kong)制(zhi)策略的(de)(de)生成式神經解(jie)碼算法(fa)。

電(dian)極(ji)，相(xiang)當(dang)于一個“傳感(gan)器”。植入(ru)腦內(nei)，“讀(du)取(qu)”腦電(dian)信號(hao)，其性能決定著捕捉腦信號(hao)的數量(liang)(liang)與(yu)質量(liang)(liang)。

北京芯智達神經技術有限公司業務發展總監李園介紹，“北腦二號”采用的百姓神彩票柔性(xing)材料生(sheng)物相容性(xing)高、無細胞毒性(xing)，能在電(dian)極絲上做(zuo)出大(da)量觸點，通(tong)道數高，信號(hao)捕捉能力強。

這是一(yi)片晶圓，上面整(zheng)齊排布有兩列(lie)共計數(shu)十(shi)個電極。（圖片來源(yuan)：新華(hua)社(she) 張漫(man)子 攝）

近距離觀察，這個電(dian)極(ji)(ji)又小又薄，牽出的電(dian)極(ji)(ji)絲直徑只有頭(tou)發絲的十分(fen)之(zhi)一到百分(fen)之(zhi)一，絲上布滿大量觸點，需在顯(xian)微鏡下才能(neng)(neng)看清。這一設計能(neng)(neng)極(ji)(ji)大降低對腦組織(zhi)的損(sun)害(hai)，延長捕捉腦電(dian)信號的時間。

“它的有效通道(dao)數、長期(qi)穩定性，均達國(guo)際領(ling)先水平(ping)。不同于硬質電極(ji)，柔性微(wei)絲電極(ji)植入獼(mi)猴腦(nao)(nao)內一年(nian)后(hou)，仍能精確(que)采集到(dao)腦(nao)(nao)電信號。”李園說。

算法，相當于一個“翻譯官”，把大腦意圖精準解析出來。“北腦二號”應用的算法是國內自研，能在大腦皮層神經活動與運動參數之間建立精確映射。

“腦機接口比拼的是(shi)安全、穩定(ding)、有效，這是(shi)一個系統性工(gong)程。”羅敏敏說，腦機接口鏈路(lu)長(chang)，涉及電極、芯(xin)片、算法、軟件、材料(liao)等多環節，關鍵技(ji)術有待進一步突破(po)。

圖片來(lai)源：央視新(xin)聞 （圖文無關）

據央視新聞，4月23日，浙江大學腦機接口團隊的最新研究成果在浙江大學醫學院附屬第二醫院發布。據了解，其最新研究首次實現漢字書寫腦機接口，成功實現了侵入式腦機接口控制機械臂書寫漢字。據(ju)浙江大(da)學醫學院附屬(shu)第二(er)醫院神經外(wai)科(ke)主任醫師張(zhang)建(jian)(jian)民介紹(shao)，此前已有國外(wai)團(tuan)隊實現了英文字(zi)(zi)母的(de)書(shu)(shu)寫，但是漢字(zi)(zi)與英文相比，難度更大(da)。 “漢字(zi)(zi)的(de)書(shu)(shu)寫在(zai)偏旁、部首、筆順(shun)等方(fang)面有很多講究，甚(shen)至筆畫(hua)長一點或是短(duan)一點，也有可能完全是兩個字(zi)(zi)，而且國外(wai)也不會有團(tuan)隊研究漢字(zi)(zi)，我們(men)沒有參照(zhao)，所(suo)以(yi)此次對于漢字(zi)(zi)的(de)成功解碼是非常重要的(de)一環，也是腦機(ji)接口研究的(de)一個非常關鍵的(de)突破。”張(zhang)建(jian)(jian)民說。

目(mu)前(qian)，浙江大學腦(nao)機接口團隊突破(po)了漢(han)字書(shu)寫的(de)特殊編碼機制，在(zai)此基礎(chu)上發展了漢(han)字書(shu)寫軌跡(ji)解(jie)碼新技術，在(zai)離(li)線狀態(tai)下100個常用漢(han)字的(de)分類正(zheng)確率達到了91.3%，在(zai)語言模型輔助下，正(zheng)確率可提(ti)高(gao)至(zhi)96.2%。

另據央(yang)視(shi)新聞此前消息，在患者(zhe)聚精會(hui)神注視(shi)下，一個(ge)紅色小(xiao)球向著(zhu)(zhu)屏幕另一端的(de)藍色小(xiao)球緩慢移(yi)動、接(jie)(jie)近、重(zhong)合——這(zhe)不是科(ke)幻電影中的(de)場面(mian)。首都醫科(ke)大學附屬北京(jing)天壇醫院神經(jing)外科(ke)賈旺教授(shou)團隊(dui)聯合清華大學洪波(bo)教授(shou)團隊(dui)，利(li)用微創腦機接(jie)(jie)口技(ji)術首次(ci)成功幫助高位截癱(tan)患者(zhe)實現(xian)意(yi)念(nian)控制光標移(yi)動，這(zhe)意(yi)味著(zhu)(zhu)我國在腦機接(jie)(jie)口領域取得新突破。

患(huan)(huan)者(zhe)是一(yi)名35歲的(de)青年(nian)男(nan)性，5年(nian)前因意(yi)外事故導致頸椎高位截癱，完全失去自(zi)理能力。去年(nian)12月(yue)19日，由(you)賈旺團隊為患(huan)(huan)者(zhe)成功實施微創(chuang)無線腦(nao)機接口(kou)植入手術，將微型腦(nao)機接口(kou)處(chu)理器植入患(huan)(huan)者(zhe)顱(lu)骨中，并成功采集到(dao)腦(nao)膜外的(de)感覺運動腦(nao)區神(shen)經信號。術后(hou)第10天患(huan)(huan)者(zhe)順利(li)出院。

賈旺(wang)介紹，患者(zhe)居家后，研究團隊通過(guo)遠(yuan)程指(zhi)導，對其進行無線腦機接(jie)口輔助康復訓練。系(xi)統(tong)通過(guo)體外(wai)機隔(ge)著患者(zhe)頭(tou)皮(pi)為體內機無線供電，實(shi)現(xian)神經電生理數據傳輸，并(bing)把腦電信號(hao)翻譯成外(wai)部(bu)設備(bei)的控(kong)制指(zhi)令。經過(guo)近(jin)兩個月(yue)康復訓練，患者(zhe)不但(dan)可通過(guo)意念活動(dong)驅動(dong)氣動(dong)手套抓(zhua)握水瓶，還可控(kong)制電腦屏幕上的光標(biao)移(yi)動(dong)。

“紅球‘追’上藍球，看似簡單(dan)的(de)動作意味著患(huan)者與科(ke)技電子產品通(tong)過腦機(ji)接口實現交互。”賈旺(wang)說，能(neng)實現這樣的(de)功(gong)能(neng)，得益于電極的(de)精準(zhun)(zhun)定(ding)位植入以(yi)及神經電生理信號的(de)高效(xiao)傳輸和準(zhun)(zhun)確解(jie)碼(ma)。

洪波介紹，目前團隊正不斷優化腦機接口解碼算法，計劃幫助患者實現通過意念活動控制電子書翻頁、光標點擊確認等，增強患者與電子設備的交互能力。“微創(chuang)無線腦機接(jie)口(kou)的(de)(de)成(cheng)功植(zhi)入及意(yi)念(nian)控制(zhi)光標的(de)(de)實現，有望(wang)為高位截癱、肌萎縮(suo)側索(suo)硬化等神經功能障礙(ai)患者提供全新(xin)的(de)(de)康復(fu)治療方向，為患者恢復(fu)生(sheng)理(li)功能、回(hui)歸社會帶來新(xin)的(de)(de)希望(wang)。”

事實上，在(zai)腦機(ji)(ji)接口技(ji)術(shu)(shu)不斷發展(zhan)和應(ying)用的(de)(de)(de)同(tong)時，很多國(guo)家也(ye)在(zai)加緊制定相(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)管理(li)措施。此前(qian)，科技(ji)部便(bian)公布(bu)了我國(guo)首(shou)部《腦機(ji)(ji)接口研究(jiu)倫理(li)指引》，明確腦機(ji)(ji)接口研究(jiu)應(ying)適度且無(wu)傷(shang)害，研究(jiu)的(de)(de)(de)根本(ben)目(mu)的(de)(de)(de)是輔助、增(zeng)強、修(xiu)復人體的(de)(de)(de)感(gan)覺－運動(dong)功(gong)能或提升人機(ji)(ji)交(jiao)互能力(li)，提升人類健康和福祉；在(zai)尚未(wei)妥善處理(li)各種風險的(de)(de)(de)情(qing)況下，不應(ying)貿(mao)然開展(zhan)相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)(shu)應(ying)用，最小化對(dui)人類造(zao)成的(de)(de)(de)負(fu)面影響。余山(shan)認為(wei)，腦機(ji)(ji)接口技(ji)術(shu)(shu)在(zai)合理(li)規范管理(li)之下，將有廣闊的(de)(de)(de)應(ying)用前(qian)景。

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