摘要:截止到2024年,脑机接口(BCI)技术已经取得了显著的进展,正处于技术爆发阶段。以下是对当前脑机接口技术水平的详细概述:
截止到2024年,脑机接口(BCI)技术已经取得了显著的进展,正处于技术爆发阶段。以下是对当前脑机接口技术水平的详细概述:
非侵入式脑机接口通过附着在头皮上的穿戴设备记录和解读大脑信息,主要为头皮脑电(EEG)方式。
优点:无需手术,安全性高,用户接受度高。
缺点:信号质量相对较低,易受外界干扰。
侵入式脑机接口通过手术直接将电极植入到大脑皮层,主要为单个神经元记录(Spikes)。
优点:信号质量高,能够实现高精度、实时的神经信号采集与解码。
缺点:需要手术,存在安全风险,且可能引起免疫反应。
半侵入式脑机接口经过小型外科手术将电极植入到颅腔内,电极直接接触大脑表面但在大脑皮层之外,主要为皮层脑电(ECoG)方式。
优点:信号质量高于非侵入式,安全性高于侵入式。
缺点:手术风险仍存在一定程度,且长期稳定性需要验证。
高通量柔性微丝电极采用高生物相容性、无细胞毒性的柔性材料制成,电极丝直径极小,上面布满大量触点。
能够高效收集脑电信号,对脑组织损害小,长期稳定性好。
大通道数高速神经电信号采集设备能够快速、大量采集神经电信号,确保脑电信号传输的高效与精准。
为后续处理提供坚实基础,支持实时、高精度的神经信号解码。
先进的解码算法如基于前馈控制策略的生成式神经解码算法等,能够在大脑皮层神经活动与运动参数间构建精确映射。
精准解析大脑意图,将抽象脑电信号转化为具体行动指令。
瘫痪患者康复通过脑机接口技术,瘫痪患者能够实现意念控制外部设备,如机械臂、气动手套等。
完成自主喝水、抓握等日常活动,提高生活质量。
失语患者语言恢复利用脑机接口技术,失语患者有望实现语言功能的重建。
通过意念合成语言,然后语言转化成相关指令,实现与外界的沟通。
情绪检测与评估脑机接口技术还能够用于情绪的检测与评估,通过监测大脑活动变化来识别和分析情绪状态。
产业发展国内外多家企业和科研机构积极布局脑机接口领域,推动技术创新和产业发展。
涌现出一批具有自主知识产权的脑机接口产品和解决方案。
政策支持国家层面出台了一系列政策措施,支持脑机接口技术的研发和应用。
如科技部发布的《脑机接口研究伦理指引》,为脑机接口研究的合规开展提供了指导。
五、未来展望技术迭代与升级随着材料科学、微电子技术、计算机科学等领域的不断进步,脑机接口技术将迎来更多的技术迭代和升级。
如更先进的电极材料、更高通量的采集设备、更智能的解码算法等。
应用场景拓展脑机接口技术将不断拓展应用场景,从医疗健康领域扩展到教育、娱乐、军事等多个领域。
如通过脑机接口实现意念控制游戏、虚拟现实交互等。
伦理与法律问题随着脑机接口技术的广泛应用,将引发一系列伦理和法律问题。
如隐私保护、数据安全、人体试验伦理等,需要社会各界共同关注和探讨。
综上所述,截止到2024年,脑机接口技术已经取得了显著的进展,在关键技术、临床应用、产业发展等方面都取得了重要成果。未来,随着技术的不断迭代和升级,以及应用场景的不断拓展,脑机接口技术将为人类带来更多的福祉和便利。
来源:政哥说事