脑机接口技术是“十四五”规划纲要中重点发展的“脑科学与类脑研究”领域的关键技术之一,被誉为大脑与外部设备之间的“信息高速公路”。随着人工智能、神经生物学、传感器等技术的进步,这项听起来很科幻的技术正逐步走进我们的生活。
在山东济南的一家实验室内,几架无人机在空中灵活翻转,做出各种高难度动作。这些无人机的“操控者”并非手持遥控器的专业飞手,而是头戴脑电帽的实验人员。通过脑机接口采集实验人员的大脑信号,经过算法滤波和运动识别,可以判断出他们想要下发的命令。脑机接口系统通过识别脑电波特征,直接读取大脑意图,并将其转化为计算机指令,实现人与机器或外部设备之间的交互。技术人员表示,他们的无线脑电采集系统可以实现4K赫兹的采样频率,即一秒钟可以采集4000个点,从而对人的脑电信号进行分析和识别。
作为一项前沿技术,脑机接口应用场景广泛,涵盖医疗、娱乐、教育等多个领域。其中,医疗是最受关注的领域之一。在这家实验室,实验人员穿戴脑控下肢外骨骼系统,依靠“意念”控制外骨骼带动下肢完成行走、抬腿等动作。这一主动式康复训练系统为瘫痪患者带来了新的希望。通过非侵入式的方式,利用电极片和脑电帽提取微弱的脑电信号,再通过自主研发的放大器将信号放大到采集软件中,通过算法识别用户的想法,帮助他们进行一系列康复训练。
在国家老年疾病临床医学研究中心,多项涉及脑机接口的研究已经成形。一款设备能帮助卒中的病人由以往的被动康复训练变为主动。通过人工智能的方法,脑机接口的使用门槛越来越低,有望逐渐提高渗透率,最终进入每个需要脑机接口服务的家庭。
脑机接口技术已经走进现实。近日,脑虎科技与中国科学院上海微系统所陶虎/周志涛研究员团队在复旦大学附属华山医院的支持下,开展了一项高精度实时运动解码临床试验,并取得重要突破
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