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苑博谈新科技:脑机接口究竟是否会改变人类的未来?

2019-08-03 15:03 作者:我也你好  | 我要投稿

wo~,相信点开这篇文章的童鞋,相信你们肯定是一个对新科技非常感兴趣,那么我想说的是点开这篇文章就对了!欢迎来到新科技公众的全新栏目——苑博说;这是一档对于新科技进行探索的一个栏目,专门带领大家深入了解新科技,洞察未来的一个精品栏目,不定期还会分享一些前沿科技的相关资料或者制作一些介绍视频,欢迎大家持续关注,我们将持续更新哟~下面开始本篇文章的前言吧!

前言大家好,今天我们继续更新科技前沿部分的文章——上回简单提到了5G,这回我们来深入谈谈脑机接口,在7月16日,特斯拉创始人马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink召开了一场发布会。特斯拉宣布,公司已经开发出了一套脑机接口系统,只要用一台神经手术机器人向大脑内植入4-6微米粗细的线,就能直接通过USB-C接口读取大脑信号,甚至可以用App连到iPhone上。所以我们这篇文章就来讨论一下脑机接口,脑机接口究竟是个啥玩应?跟我们有多大的关系?这玩应靠谱吗?我们什么时候能用上?这篇文章能给我带来啥?

下面就让我们来一一回答以上这些问题,以及小编所想到的问题。

首先小编要回答的是这篇文章能给大家带来什么?这篇文章可以带领大家走入最前沿的科技,探索最新的科技,甚至了解人类进化的方向项技术一旦大规模进入到人们生活当中会如何的改变人类生活?所以为何不快速开始阅读这篇文章和小编一起进行一场绝伦无比的科技“探险”吧!下面正文开始!

文章分为5部分:

第一部分:什么是脑机接口?种类有哪些?    

第二部分:脑机接口现在发展到了什么地步?

第三部分:脑机接口能为人类做什么?           

第四部分:脑机接口未来发展的方向?           

第五部分:脑机接口存在的潜在问题?           

第六部分:现在市场销售相关的产品有哪些?

下面那我们开始进入

第一部分:什么是脑机接口?种类有哪些?

脑机接口(英语:brain-computer interface,简称BCI),是在人或动物脑与外部设备间创建的直接连接通路。在单向脑机接口的情况下,计算机或者接受脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号。而双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换。 

——维基百科

简单来说脑机接口就是通过机器与人的大脑相连接,从而采集人们的脑电信号,对人脑电信号进行信息分析,除此也可以对人的大脑传输信息。


脑机接口原理示意图

脑机接口总共分为三大类:

 1、侵入式脑机接口 

侵入式脑机接口主要用于重建特殊感觉(例如视觉)以及瘫痪病人的运动功能。此类脑机接口通常直接植入到大脑的灰质,因而所获取的神经信号的质量比较高。但其缺点是容易引发免疫反应和愈伤组织(疤),进而导致信号质量的衰退甚至消失。

2、部分侵入式脑机接口

部分侵入式脑机接口一般植入到颅腔内,但是位于灰质外。其空间分辨率不如侵入式脑机接口,但是优于非侵入式。其另一优点是引发免疫反应和愈伤组织的几率较小。

3、非侵入式脑机接口

和侵入式脑机接口一样,研究者也使用非侵入式的神经成像术作为脑机之间的接口在人身上进行了实验。用这种方法记录到的信号被用来加强肌肉植入物的功能并使参加实验的志愿者恢复部分运动能力。虽然这种非侵入式的设备方便佩戴于人体,但是由于颅骨对信号的衰减作用和对神经元发出的电磁波的分散和模糊效应,记录到信号的分辨率并不高。这种信号波仍可被检测到,但很难确定发出信号的脑区或者相关的单个神经元的放电。

第二部分:脑机接口现在发展到了什么地步?

这个问题我们可以回顾一下脑机接口的历史大事件(不完全列举)

Great Historical Events

历史大事件

  1. 1924年,德国精神病学家Hans Berger发现了EEG。

  2. 1969年,华盛顿大学医学院利用猴子进行脑电生物反馈的研究。

  3. 1990年代,Nicolelis完成对老鼠运动脑电波的初步研究后,在夜猴内实现了能够提取皮层运动神经元的信号来控制机器人手臂的实验。

  4. 1999年,哈佛大学的Garrett Stanley试图解码猫的丘脑外侧膝状体内的神经元放电信息来重建视觉图像。

  5. 2000年后,Donoghue小组实现恒河猴对计算机屏幕上的光标的运动控制来追踪视觉目标,其中猴子不需要运动肢体。

  6. 2009美国南加州大学的Theodore Berger小组研制出能够模拟海马体功能的神经芯片。该小组的这种神经芯片植入大鼠脑内,使其称为第一种高级脑功能假体。

  7. 2012年巴西世界杯——机器战甲,身着机器战甲的截肢残疾者,凭借脑机接口和机械外骨骼开出了一球。

  8. 2014年,华盛顿大学的研究员通过网络传输脑电信号实现直接脑对脑交流。

  9. 2016年12月,美国明尼苏达大学的Bin He与他的团队取得一项重大突破,让普通人在没有植入大脑电极的情况下,只凭借“意念”,在复杂的三维空间内实现物体控制,包括操纵机器臂抓取、放置物体和控制飞行器飞行。该研究成果有望帮助上百万的残疾人和神经性疾病患者。

  10. 2017年2月,斯坦福大学电气工程教授KrishnaShenoy和神经外科教授JaimieHenderson发表论文宣布他们成功让三名受试瘫痪者通过简单的想象精准地控制电脑屏幕的光标,这三名瘫痪患者成功通过想象在电脑屏幕上输入了他们想说的话,其中一名患者可以在1分钟之内平均输入39个字母。

  11. 2019年4月24日《自然》杂志发表了一项研究,华裔科学家Edward Chang(爱德华-张)教授和他的同伴,实现了脑电和语言的直接转换。

第三部分:脑机接口能为人类做什么?

功能一:修复

脑机接口正在尝试为瘫痪、中风的病人提供更多的治疗机会。持续训练,会使得原本的身体可以得到了治疗和恢复。脑机接口的技术还在不断发展,技术也在不断的成熟。

功能二:改善

市场上现在有的项目有几类:教育、治疗、健康等。既有用脑电图来检测睡眠、检测儿童多动症的等等,还有用在虚拟现实和增强现实领域的。现在最常用的是改善人的精神状态,从而到达人们所称“心流”状态,我们所听到的美军海豹突击队就是用这种装备训练,快速掌握一项技能等等。

功能三:增强

脑机接口还可以让我们大脑的算力得到提升,让我们的能力变得更强,科学家正在不断探索让脑机接口可以实现记忆移植,甚至增强记忆,这有点像我们在科幻电影当中所看到的场景了,这个非常值得大家期待一下。

功能四:沟通

最后一个,可能时会完全颠覆掉我们的想象,我们现在正常有声音,语言,动作等去表达我们之间的交互,但随着脑机接口的不断发展,人类可以实现交互的“最高等级”:脑脑交互,这个听上去像我们常说的“心领神会”,虽然一切尽在不言中,但你的想法我都懂。


第四部分:脑机接口未来发展的方向?   

未来脑机接口发展的方向目前来看,我们能预测两个方向:第一个方向:脑联网,使大脑与互联网相连接,从而使人类进化。

第二个方向:人机融合,以后有可能像我们所看到一些科幻剧,人们的身体部分也有可能会被改造。

小编仅仅是对未来的一个简单预测与推断,具体的发展可能会超出我们的想象,欢迎大家持续关注,我们也会第一时间进行报道。

  


第五部分:脑机接口存在的潜在问题?    

最主要的是有关伦理的问题,如果可以在你毫不知情的情况下,解码你的想法或计划,你会有什么感觉?是被侵犯的愤怒,还是失去控制的无力感?

利用大脑信号获取个人偏好和信息的技术潜力已经催生了许多迫切的问题:我们是否应该把神经信号作为隐私?也就是说,神经安全是否能作为一种人权?我们能否保护并储存神经数据作为研究之用,而不是被拿去消遣?消费者如何知道自己的神经数据得到了保护或匿名处理?

所以,在技术成熟的同时,制定同样成熟的伦理标准,确保用户在使用这类设备时确信自己的隐私受到保护。

其次就是如果大规模使用侵入式脑机接口,对人类的大脑是否会造成不可逆转的伤害?是否会造成感染?

这个问题科学家在尽力解决,科学家已经找到对大脑无害的柔软材料,确保大脑不会遭受伤害,对于是否感染这个,随着医疗科学的进步,很快会解决,埃隆马斯克的脑机接口公司已经准备开始明年进行人体试验了,值得持续关注。

第六部分:现在市场销售相关的产品有哪些?

脑机接口现售产品

BrainCo旗下设备
BRAINLINK旗下设备

现在市场上销售的都是有关修炼人们专注力、帮助人们进行冥想的,成熟的产品也非常少,小编在国内第三方购物平台上发现了两款非侵入式脑机接口的设备,一款是BrainCo公司的,另一款是BRAINLINK公司的。

现在的脑机接口设备还是比较昂贵的,相信未来会有越来越多的脑机接口设备出现,价格也会变得更加便宜,帮助我们更好的生活。

好啦本期的苑博说就到这里啦,欢迎大家的关注,如果喜欢也请投个币、点个赞支持小编,谢谢大家啦!爱你们~么么哒~。

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