你还当脑机接口只是科幻?

精华 发表在    b站老司机 07-25 11:21:03

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还记得科幻大片《阿凡达》中,科学家们创造的纳美-人类混血的“阿凡达”吗?他们通过心灵连接而受到与之基因相匹配的人类控制,于是本来已经下身瘫痪的前海军战士Jake Sully可以躺在密封舱中,借助头上戴着的复杂设备,用意念远距离操控他的“阿凡达”驰骋在另一个世界。

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当我们的思维不再被局限在肉体凡躯之中,我们是不是就到达了“永生”?脑机接口可能是当前最接近科幻的领域之一。但是众多科学家和越来越多的科技公司正在让这一“科幻”变成现实。

20世纪80年代,约翰斯·霍普金斯大学的Apostolos Georgopuolos找到了猕猴的上肢运动的方向和运动皮层中单个神经元放电模式的关系。他同时也发现,一组分散的神经元也能够编码肢体运动。20世纪90年代中期以来,面向运动的脑机接口经历了迅速的发展。若干研究小组已经能够使用神经集群记录技术实时捕捉运动皮层中的复杂神经信号,并用来控制外部设备。

2001年,John Donoghue与布朗大学的研究组织共同成立Cyberkinetics,研发脑机接口植入型系统BrainGate。

2009年,日本本田投资的研究中心展示脑机接口项目成果,打开了脑机接口从科研项目到市场化的大门。

2016年,Braintree创始人Bryan Johnson个人投资1亿美元成立脑机接口公司Kernel,目前正在研究提高人类记忆力的脑机接口产品。

2017年底,盛大集团董事长陈天桥及夫人向加州理工学院捐赠1.5亿美元成立脑科学研究中心。

2017年3月,Elon Musk宣布投资成立脑机接口公司Neuralink。

2017年4月,Facebook宣布“意念打字”项目。扎克伯格投入大量资本及人才建立脑机接口技术团队。

此外各国政府也相继投入“脑计划”:

美国:1989年率先提出全国性的脑科学计划,并把本世纪最后10年命名为“脑的10年”。白宫于2013年4月提出被认为可与人类基因组计划相媲美的“脑计划” ,旨在探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图、推动神经科学研究、针对目前无法治愈的大脑疾病开发新疗法。美国政府公布“脑计划(US BRAIN Initiative)”启动资金逾1亿美元,后经调整,计划未来12年间共投入45亿美元。

欧盟:1991年欧洲出台“欧洲脑10年”计划。2013年1月,欧盟委员会宣布人脑工程入选“未来新兴旗舰技术项目”,并设立专项研发计划“人类大脑计划(HBP)”,可在未来10年内(2013年至2023年)获得10亿欧元经费。该项目集合了来自不同领域的400多名研究人员。

日本:1996年,日本制定为期20年的“脑科学时代”计划,计划每年投资1000亿日元,总投资达到2万亿日元。2014年9月,日本科学省也宣布了自己“脑计划”的首席科学家和组织模式。日本“脑计划”侧重于医学领域,主要是以狨猴大脑为模型加快对人类大脑疾病如老年性痴呆和精神分裂症的研究。日本政府2015年关于“脑计划”的预算约64亿日元(约合6375万美元)。

中国:“脑科学和类脑研究”已被列入“十三五”规划纲要中的国家重大科技创新和工程项目。中科院于今年初成立包含20个院所80个精英实验室的脑科学和智能技术卓越创新中心。对“中国脑计划”,各领域科学家提出了“一体两翼”的布局建议:即以研究脑认知的神经原理为“主体”,研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”。目标是在未来15年内,在脑科学、脑疾病早期诊断与干预、类脑智能器件三个前沿领域取得国际领先的成果。经粗略估算,我国对该领域的主要经费投入,从2010年的每年约3.48亿,增长到2013年的每年近5亿元人民币。


今天用几张图简单介绍一下“脑机接口”


1.什么是脑机接口

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脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI):

它是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立的直接连接通路。

在该定义中,

“脑”是指有机生命形式的脑或神经系统,并非仅指抽象的心智或想法。

“机”意指任何处理或计算的设备,其形式可以从简单电路到硅芯片到外部设备和轮椅。

“接口” = “用于信息交换的中介物”。

“脑机接口”的定义=“脑”+机“+”接口”。

即,在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间创建的用于信息交换的连接通路。

脑机接口是一门多学科交叉的领域,核心的学科涉及认知科学、神经工程、神经科学等。


2.两种主要接口方式

浸入式与非浸入式

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3.近期主要应用行业

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4.TOP10公司

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5.影响发展的因素

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图片均源自网络

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