「脑机接口」——人脑与AI结合

“脑机接口”可能还未被众人所熟知,但五年前巴西世界杯开幕式上残疾少年开球大家肯定印象深刻。当时,身患截瘫的28岁巴西青年平托身着一种“外骨骼”机器衣为世界杯开球,成为这场盛会中的温情一幕。“骨骼服”的工作原理是将微型传感器植入人的大脑,当传感器感受到运动后,就会将此意念传输给电动的腿部支架,从而让人走动起来。这就是脑机接口的应用。

那么什么是脑机接口?脑机接口的发展状况、市场应用和挑战有哪些?近期,跨境投资机构中经合集团举行的一场关于“脑机接口”的圆桌对话,邀请了清华大学工程系教授、博士生导师洪波博士、博睿康科技创始人兼首席执行官黄肖山、神念科技首席执行官Stanley Yang,为大家分享。

脑机接口技术解读及现状

将大脑和计算机相连,这样的想法已经存在很多年了。在科幻电影里,人们经常会设想有没有可能只需要看一下脑电波就可以知道这个人在想什么;平时交流,不需要说和听,而只要通过脑电波就可以实现。上世纪九十年代末,全世界范围内进行了大数据的竞赛,很多数据科学家想要破解很多实验室所生成的脑电波数据。在此过程中人们逐渐意识到,神经科学家似乎可以真正生产出电子设备来实现大脑和计算机的连接。

过去二十年有两大开发主流,一是入侵式的脑电波探测,比如说神殿科技开发的设备,可以读取脑电波。这可以应用于游戏甚至在电脑打字。二是帮助身患残疾的病人,比如霍金。在没有办法通过语言和外界进行沟通时,开发一种植入性的特殊医疗设备帮助残疾人进行沟通。

“随着近两三年来脑机接口相关研究的不断突破和发展,我们越来越有自信说我们已经进入了真正提供脑机接口产品阶段了。这就是当前脑机接口的现状。”清华大学工程系教授、博士生导师洪波博士在中经合集团举行的脑机接口圆桌对话中说。“清华大学在脑机接口领域已经进行了多年研究,我们要开发出实现脑机交互的硬件和软件。”

洪波博士表示,要设计一种支持所有行业研究的设备,可以有可及性,可以实现精确的大脑数据的转译,更好和外界进行沟通。数据科学的需求是很明显的,就是希望可以建立更高效的脑机接口。

技术应用改变生活

现实生活中有哪些脑机接口的技术应用?此次圆桌对话中,来自中国和硅谷的脑机接口公司分别分享了他们的技术应用。博睿康科技致力于开发脑机接口,用于神经科学研究甚至是神经紊乱综合症的治疗以及相关疾病的康复。来自硅谷的神念科技在医疗健康,教育及娱乐方面应用广泛,受众从医院转移到消费者。

博睿康创始人兼首席执行官黄肖山说:“博睿康专注于脑机接口在医疗领域的应用,我们希望可以通过这个技术治疗更多的神经系统疾病。我们会扫描大脑数据,通过分析数据得到达到的状态,提供相应的反馈来帮我们改变大脑状态。比如针对癫痫患者,我们可以通过微创手术在头骨上植入设备,监测病人的发病状态,在适当的时候通过微弱的电流刺激来防止癫痫的发作。针对中风瘫痪的患者,我们通过采集患者的运动意图,驱动机械外骨骼帮助患者进行康复训练,让患者重新学会控制自己瘫痪的四肢。未来可以用同样的原理,监测脑电波的特殊状态,通过电刺激来提升大脑的功能。现阶段博睿康更多关注神经疾病,我们希望在未来可以通过脑机接口技术创造一个平台,实现外界和人脑的双向沟通。”

神念科技的技术被应用于数百个学校中,帮助学生在学习中掌握积极的心态和集中注意力的技巧,提高他们的学习效率,克服学习困难,并从根本消除在青少年身上的心理问题:脾气暴躁,看题不仔细,做题反应慢,上课分心,做事冲动。神念科技不仅可使设备简化,而且可以分析出人所处的大脑状态,例如学生的思维专注程度和心理放松状态。通过脑机接口技术达到互动性的训练,采用丰富有趣的训练科目使学生轻松快乐的达到提升学习能力和减轻心理压力的目的。

神念科技的脑电和心电传感器还可以让用户掌控自己的娱乐体验。例如,使用了脑电传感器的MyndPlay脑控电影,可以让观众控制电影的情节和结局。另外还有一些游戏需要用人的大脑活动来控制。我们的技术把我们的大脑与娱乐活动以一种全新有趣的方式联系起来。

神念科技在医疗领域如心血管疾病、儿童注意力训练和睡眠改善等方面也有响应的市场应用。

脑机接口的挑战

脑机接口具有强烈的市场需求和巨大的发展潜力,同时脑机接口的研究发展也面临着以下方面的挑战。接口:如何能够获取更好的信号。现在材料科学还有微电子学方面还存在一些障碍;大脑的加密:我们如何理解大脑的加密信息。这是和大脑活动密切相关的。实际的应用:比如说医药方面、教育方面、娱乐等方面的实际应用能力。未来把人、脑和AI体系相结合,相关公司都希望可以开发出融合性的技术。我们最终目标是实现读取大脑、把信息写入到大脑当中。

“目前脑机接口技术飞速发展,拓展脑机接口技术在更多垂直领域的应用,是夯实技术落地,也是人工智能时代‘人机共融’的大势所趋。”中经合集团副总裁王帅表示。

中经合集团
中经合集团

1993年成立,最早进入亚太地区的全球范围跨境VC机构,主要关注人工智能、智能制造、大数据、AR/VR、5G、金融科技、保险、生态环保和医疗健康等。

产业神经科学数据科学脑机接口
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相关数据
人工智能技术

在学术研究领域,人工智能通常指能够感知周围环境并采取行动以实现最优的可能结果的智能体(intelligent agent)

神经科学技术

神经科学,又称神经生物学,是专门研究神经系统的结构、功能、发育、演化、遗传学、生物化学、生理学、药理学及病理学的一门科学。对行为及学习的研究都是神经科学的分支。 对人脑研究是个跨领域的范畴,当中涉及分子层面、细胞层面、神经小组、大型神经系统,如视觉神经系统、脑干、脑皮层。

数据科学技术

数据科学,又称资料科学,是一门利用数据学习知识的学科,其目标是通过从数据中提取出有价值的部分来生产数据产品。它结合了诸多领域中的理论和技术,包括应用数学、统计、模式识别、机器学习、数据可视化、数据仓库以及高性能计算。数据科学通过运用各种相关的数据来帮助非专业人士理解问题。

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