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    每日聚焦:陶虎:大腦思考就是神經元放電 腦機接口可實現解碼大腦活動

    2023-03-08 12:38:51    來源:騰訊網

    人的本質,就是一堆電信號。當復雜且脆弱的大腦異常放電后,人們就會出現神經或精神類的疾病,如青少年的自閉、中青年的抑郁、中老年的癡呆、全年齡段的漸凍癥、高位截癱、癲癇等。

    大腦控制著人們的思維、感受和情感,人類漫長發展過程中對大腦的探索以及對其運行機制和功能的模仿從未停止。其中,腦機接口作為大腦和外界世界或者外界設備直接可以溝通的一個信息渠道,它可以直接去采集我們大腦放電的信號,也可以直接去調控我們大腦放電的活動。


    (資料圖)

    腦機接口技術會給人類帶來什么?

    “腦機接口可以起到認識腦、保護腦、修復腦乃至增強腦的效果,”腦虎科技創始人陶虎介紹道,這項技術未來有兩方面的應用前景。

    首先,是對于重大腦疾病的診治,可以通過腦機接口去了解疾病背后的原因,為何會發生大腦異常放電,通過干預,讓它回到正常放電的途徑?!碧栈⒈硎?這就是目前他帶領團隊正在做的事,希望通過腦機接口技術對重大腦疾病進行診斷和治療。

    另一個方面就更為直接,通過腦機接口,人們可以繞過五官四肢,人類大腦或將發揮更大潛能。

    “其實,腦機結合的終極目標可能就是讓硅基器件與碳基生命融合,從而實現生命進化的新高度?!痹谔栈⒖磥?腦機接口技術得到突破后,“腦聯網”時代將會很快到來,單個人腦就是人群網絡中的一個節點,可通過無線腦電傳輸,實現個體腦電信號的“云上傳”和“局域交互”。這將使信息傳播從三維提升到四維(增加情感維度),人腦的“情緒復刻”將變為現實。

    陶虎認為,這種“情緒復刻”或將為治療抑郁癥、自閉癥等精神類疾病帶來新的希望。

    腦機接口侵入式或非侵入式?解碼神經元信息是關鍵

    腦機接口系統作為一種人機交互系統,其中最重要的就是設備(神經電極或腦電極)的放置方式。目前,腦機接口分為侵入式、非侵入式和半侵入式三種。侵入式和半侵入式由于需要在大腦中放置植入式設備,因而帶有一定的風險性和安全性問題。而非侵入式的方式雖然操作簡便安全,但由于顱骨對信號的衰減作用和對神經元發出的電磁波的分散和模糊效應,記錄到的信號分辨率有限,不過仍然是學術界的研究熱點。

    腦虎科技選擇的是侵入式腦機接口。陶虎說:“大腦思考的方式是神經元放電,通過腦脊液、顱骨、頭皮信號逐漸衰減。如果要連續讀寫,侵入式是很好的方式,但是傷害很大?!?/p>

    ——腦虎科技醫用級BCI產品G2主視圖——

    陶虎說,“侵入式腦機接口,就是我們看到《黑客帝國》里面要插進去那一種,也是我們現在在主攻的一個方向;另外一種就是我們說非侵入式腦機接口,類似于我們到醫院去做一個簡單的腦電檢查,會在頭部貼幾個電極片的形式?!?/p>

    這是兩種不同的方式,兩種方式各有利弊。這些神經元放電是在大腦深部的,神經元信號經過我們的大腦腦膜、腦積液顱骨、頭皮,最后到頭皮上,本身的信號衰減了很多,更重要的是因為在不同的組織界面,信號會有散射,導致最終的信號已經完全偏離原樣了。

    從技術原理上來看,非侵入式腦機接口很難完全去逆向追溯到精準的神經元放電,從而無法獲取精確的神經元信號,但好處是不用開刀,其安全性很好。但如果要像電影里面那樣,希望把人類的意識、記憶等上傳到某地方,目前非植入式腦機接口顯然是做不到的。

    隨著越來越多的科學研究和工程學上的突破,讓侵入式腦機接口的市場熱度越來越高。腦虎科技繼2022年1月完成了9700萬元融資后,同年9月推出了首款醫用級BCI產品,并在2022年的最后三天又宣布完成數億元A輪融資,如此快速布局與發展,足以體現了資本對未來腦機接口的信心,更準確地說,尤其是侵入式腦機接口的未來信心。

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