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契阔资本 2019-07-02

新型无创脑机接口新突破

目前，脑机接口已经成为近年来的研究和应用热门，它是生物+计算机的跨界融合。用脑电控制机械，将机械作为人体的延伸，常能在科幻小说中见到这一概念。在一些高校实验室里，已经能体会到用想象力操控机械臂向左向右运动的神奇。

据美国《科学·机器人学》杂志最新一期发表的论文，国外某高校科研团队日前开发出一种可与大脑无创连接的脑机接口，能让人用意念控制机器臂连续、快速运动。研究人员表示，这一效果接近于过去需要在脑部植入传感器的有创脑机接口。

参与者使用神经活动直接控制一个机械臂，如一名妇女控制着一个机器人手臂，想着移动她的手臂和手，把一瓶咖啡举到嘴里喝一下

当人类思考时，大脑运动皮层中的神经元会产生微小的电流，不同的思考活动，激活的神经元也不同——这就是脑机接口技术所依靠的原理。因此，科学家通过传感器收集电流，再使用信号处理和机器学习技术等，就可以将使用者头脑中的意念，转化为机器臂的实际运动。

　　此次，该研究团队提出一种基于连续追踪模式的训练框架，并通过“源成像技术”，提高对想象运动连续追踪的解码精度，实现了一种效果良好的无创脑机接口系统。

　　当使用这一系统时，人们只需佩戴一顶可测量脑电波的帽子，并在脑海中想象自己移动手臂，而无需实际运作手臂，就可以让与系统相连的机器臂随意念而动，并让机器臂追逐屏幕上的光标。

　　这种无创脑机接口的效果，已经接近过去一些需要在脑部植入传感器的有创脑机接口。下一步，研究团队计划继续发展这种无创脑机接口技术，以期在不久的将来可以实现对人体义肢更加准确和连续的控制，从而让那些因中风、受伤等原因而丧失运动能力的人得到帮助。

通过脑—机接口设备打造超级士兵

美国国防部下属高级研究计划局（DARPA）正在向科学家提供资助，支持他们利用基因编辑、纳米技术和红外光束等技术以及工具，研制出更高效的、非侵入的脑—机接口设备。士兵可以佩戴这些设备，将他们的大脑信号转化为指令，让其可用思维控制武器。比如，用一闪念将无人机机群送入空中；或者将图像从一个大脑发送到另一个大脑等。

这一新技术可控制无人机、监控安全网络和通信。而且，设备可能采用头盔（读取用户大脑信号）的形式。这些方法和工具最终有望在军事和民用领域找到“用武之地”。

　　因此，DARPA正试图在无创或微创脑—机接口（BCI）方面取得突破，开发技术，在不进行手术的情况下，为人脑和机器之间的快速无缝通信提供双向通道，避免这些手术方法，并开发出能通过接近用户头脑来读取大脑信号的硬件。这些非手术方法从使用超声波技术读取大脑中的电信号，到吞服“纳米传感器”帮助大脑与头盔式收发器通信的“微创”模式等，不一而足。

　　研究人员表明，“如果研究成功，我们最终将拥有可穿戴的神经接口系统，可在几毫米的范围内与大脑通信，将神经技术从临床转移到国家安全等应用领域。DARPA正在为未来做准备，在这个未来中，无人系统、人工智能和网络操作会相互融合。”

　　不过，总体来说，从目前来看，脑机接口信息传输效率还有待提高，移动式脑机接口平台还有待开发，它还无法真正走出实验室服务人类。等有一天技术成熟，对残障人士来说，就是真正的福音。
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