央視網(wǎng)消息:您以為現(xiàn)在看到的畫面是浩瀚宇宙?其實(shí)這是我們的大腦。數(shù)百億個(gè)神經(jīng)元如同星系一般彼此相連,共同操控著人類的動(dòng)作和感知。大腦的重量只有約三磅,也就是約1.36千克,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能神秘,被比喻為浩瀚的宇宙,所以也被科學(xué)家們稱為“三磅宇宙”。通往“三磅宇宙”的路徑就是腦機(jī)接口。電影《阿凡達(dá)》中,人類可以通過(guò)腦機(jī)接口控制“替身”的活動(dòng)。

記者探訪:實(shí)驗(yàn)室里走出的新技術(shù)
腦機(jī)接口是一種在大腦與外部設(shè)備之間建立連接、交換信息的技術(shù)。它究竟長(zhǎng)什么樣、怎么使用?來(lái)看記者的探訪。
用意念控制動(dòng)作,這樣的場(chǎng)景不只存在于科幻電影里。眼下,“手隨心動(dòng)”已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實(shí),這一切都是靠著腦機(jī)接口技術(shù),而這樣技術(shù)的奧秘就藏在這所高校的實(shí)驗(yàn)室里。走進(jìn)教學(xué)樓,記者注意到,這里有十幾個(gè)與腦機(jī)接口相關(guān)的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行研究,這間實(shí)驗(yàn)室里就正在測(cè)試最新研發(fā)的“靈犀指”。記者戴上腦機(jī)帽,電腦就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)她的腦電波,已經(jīng)裝上機(jī)械手,試一下可以用意念能不能控制這第六根機(jī)械手指?,F(xiàn)在想用“手指”去抓握這個(gè)球,好像不是很好控制。



腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室博士后王壯介紹,這個(gè)相當(dāng)于記者剛接觸到第六根手指,可能還不太適應(yīng)。腦機(jī)接口采集腦電信號(hào),通過(guò)機(jī)器解碼運(yùn)動(dòng)意圖,控制這些機(jī)器作用于肢體,進(jìn)行肢體的恢復(fù),進(jìn)一步提升腦卒中康復(fù)的效率。

眼下,這些科研成果正在走出實(shí)驗(yàn)室,借助天津?yàn)I海高新區(qū)的孵化政策有了更多應(yīng)用。眼前的玩具車它并不是靠人來(lái)遙控前進(jìn)的,而是靠記者身旁的工作人員戴的腦機(jī)設(shè)備,通過(guò)意念控制小車的動(dòng)作的。不僅有帽戴式設(shè)備,記者頭上戴的是一個(gè)頭環(huán),可以檢測(cè)大腦的數(shù)據(jù)。這里就實(shí)時(shí)顯示著記者的腦電波,可以看到,因?yàn)橛浾攥F(xiàn)在在說(shuō)話,思維比較活躍,所以波形波動(dòng)得比較大,可以用它檢測(cè)情緒,只需要幾秒鐘時(shí)間就可以測(cè)出疲勞值、專注度以及壓力值等各項(xiàng)的數(shù)值,可以給生活提供一些建議和幫助。

負(fù)責(zé)人告訴記者,能實(shí)現(xiàn)這些功能的背后靠的是核心零部件的突破,他說(shuō):“經(jīng)過(guò)六年團(tuán)隊(duì)攻關(guān),這款完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)國(guó)產(chǎn)的腦電采集芯片是實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從有到優(yōu),在各個(gè)指標(biāo)性能上,可以與國(guó)際商用的芯片媲美,在針對(duì)腦機(jī)關(guān)鍵核心技術(shù)指標(biāo)上甚至實(shí)現(xiàn)了超越。在今年年底、明年年初,國(guó)內(nèi)的企業(yè)可以用到自己的芯片?!?/p>

采訪中記者發(fā)現(xiàn),從醫(yī)療康養(yǎng)到日常消費(fèi)品,腦機(jī)接口不只局限于技術(shù)和設(shè)備的迭代升級(jí),發(fā)掘“大腦”的潛能還有更多可能。記者手里現(xiàn)在拿的培養(yǎng)皿里,這個(gè)不到兩毫米的東西就是科研人員培養(yǎng)出來(lái)的一個(gè)類腦組織,是具有思維和想法的。別看它不到米粒兒大,但科學(xué)家可以通過(guò)腦機(jī)接口去讀懂它的意圖。

科研人員告訴記者,這樣的體外“大腦”雖然只能被稱作“類腦器官”,但它已經(jīng)具備簡(jiǎn)單地處理問(wèn)題的能力。在混合智能、類腦智能、醫(yī)療康復(fù)等國(guó)家重大需求領(lǐng)域具有重要價(jià)值。天津大學(xué)副校長(zhǎng)腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室主任明東表示,“片上腦”的某種意義是開(kāi)啟了“離體腦機(jī)接口”的新興領(lǐng)域,讓這樣的一個(gè)“人工大腦”未來(lái)為神經(jīng)修復(fù)、人工智能乃至具身智能提供一種新的拓展手段,打開(kāi)了更加廣泛應(yīng)用的可能。
走向臨床應(yīng)用腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)化前景廣闊
腦機(jī)接口讓“心想事成”具象化,但這項(xiàng)技術(shù)并不是讓我們擁有超能力,更多的是幫助失能患者康復(fù)。醫(yī)療領(lǐng)域是腦機(jī)接口的典型應(yīng)用場(chǎng)景,目前這項(xiàng)新技術(shù)正在大量應(yīng)用積累中逐漸成熟。

在天津市環(huán)湖醫(yī)院,醫(yī)生正在為病人進(jìn)行顱內(nèi)壓檢測(cè)。以往像這樣的檢測(cè)都需要進(jìn)行開(kāi)顱手術(shù),周期長(zhǎng)、感染風(fēng)險(xiǎn)大,而借助這套搭載腦機(jī)接口的設(shè)備就能實(shí)時(shí)獲取患者顱內(nèi)壓力信息。

除了診斷,腦機(jī)接口正被用在腦疾病患者的運(yùn)動(dòng)康復(fù)中。醫(yī)生告訴記者,目前這里已經(jīng)有十余種設(shè)備投入臨床試驗(yàn)。產(chǎn)學(xué)研正加速合作,針對(duì)各類神經(jīng)疾病探索綜合性的腦機(jī)接口解決方案,打通從實(shí)驗(yàn)室到臨床應(yīng)用的“最后一公里”。

記者梳理發(fā)現(xiàn),今年以來(lái),工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》,北京、上海等地也相繼出臺(tái)專項(xiàng)行動(dòng)方案,從國(guó)家到地方合力布局產(chǎn)業(yè)發(fā)展。專家表示,目前我國(guó)初步構(gòu)建了從電極、芯片等上游,到算法、軟件等中游,再到醫(yī)療、康養(yǎng)、娛樂(lè)等下游的產(chǎn)業(yè)鏈雛形,為“十五五”時(shí)期的規(guī)模化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
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