新快报讯 在2023年世界人工智能大会上,“脑机智能与数字生命”成为今年大会的一大热门关注主题。期间一场由中科院上海微系统所以生物技术和信息技术交叉融合(BTIT)为主题方向的主题论坛,现场用知识汇聚全球学者进行学术交流分享,并携手新兴科创企业脑虎科技在脑机接口领域共同发布七项横跨学术、科研、医疗临床的最新科研成果。
天津大学医工院副院长许敏鹏介绍说,脑机接口是一种直接建立在大脑与计算机之间的通讯接口,能够实现思想与外物的互联互通,能够实现生物智能与机器智能交互融合,整个过程包括脑信号的采集、特征的提取、模式的识别以及最后转化为机器指令,与外部进行通讯。
脑机接口技术与产品其实已发展了超过半世纪,但只是在近年才逐步走向成熟,当中又以具有极大个人影响力的马斯克的脑机接口创业公司Neuralink最为吸睛。Neuralink曾经发布过一个视频,称他们的猴子能够用侵入式脑机接口系统实现打乒乓球,过程中猴子有一系列的复杂心理活动。比如说它首先要观察这个球从哪里来,然后它要控制乒乓球板,去计算球的落点,然后做出决策,控制乒乓球板进行移动、击打乒乓球。整个项目证明了脑机接口的能力非常强大,几乎可以替代我们大脑原有的神经功能。
实际上,在许敏鹏看来,意念控制是比语音、触摸更自然、更贴切的交互方式。用意念控制离不开脑机接口,脑机接口能够实现“心之所想,随意而动”,它被认为是元宇宙的终极入口。
NeuroXess脑虎科技是一家2021年10月才成立的生命科技公司。记者在现场看到,脑虎科技当日向公众发布的七项科研成果,均配备相应的实验视频,并在现场展出了最新的手术机器人及科研市场解决方案系列产品。
以两项学术成果为例,其分别为“丝蛋白神经光电极”实现大脑神经调控与解析、“类蚊口器仿生柔性神经探针电极”实现硬脑膜外微创植入,而实验对象是脑虎科技的动物员工——2岁的拉布拉多犬“尼奥”和7岁恒河猴“悟空”,它们分别完成了脑机接口的电极植入手术,在植入256通道皮层电极后均可采集LFP信号,“尼奥”成功实现运动解码,“悟空”成功实现通过意念打游戏的实验效果。通过两项动物实验显示,脑虎科技目前已实现了脑机接口系统从电极制备、信号采集、神经解码的全链条100%自研。
据脑虎科技CEO彭雷介绍,犬类实验中的运动轨迹高精度解码,已成功完成多模态信号采集及复杂系统建模,实时解码实现脑电控制,未来将在医疗、军事等领域有更多的应用场景。恒河猴实验显示,通过全套的自研设备,可实时采集256通道的皮层脑电信号,完成恒河猴运动意图的连续解码,并利用实时解码数据让猴子通过意念控制继续游戏,达到“脑控”效果。为将来的脑控实验打下坚实的科研基础,是迈向临床实验的第一步。
另外三项医疗临床成果是在2023年上半年合作完成的3项脑机接口植入手术,其中6月完成的基于柔性皮层脑机接口技术,通过植入256通道皮层电极,结合自主开发的后端脑电采集设备和处理软件,采集并分析受试者语言任务中的脑电信号,实现患者术中语言区实时定位,指导外科医生精准切除脑区病灶,保留了患者的重要脑功能。
今年6 月 ,马斯克曾表示,Neuralink 计划今年进行首例人体试验,打算在一名四肢瘫痪或截肢的患者身上植入一个设备。
最后,值得强调的是,作为一项新兴技术,脑机接口的研究成果转化与应用中还面临伦理安全挑战。为提高我国临床医生对植入式脑机接口医学临床应用的认知,本次论坛上,由中国神经科学学会脑机接口与交互分会携手国家神经疾病医学中心(华山医院)正式启动《植入式脑机接口医学临床应用的伦理专家共识》编写项目,所涵盖的临床问题主要涉及脑机接口的治疗手段,使用规范及注意事项和不良反应等。
