点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:从科幻走向现实 脑机接口重塑“人机交互”场景
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

从科幻走向现实 脑机接口重塑“人机交互”场景

来源:光明网2024-02-06 09:13

  脑机接口(brain-computer interface,BCI),这个科技领域的新星,已经逐渐从科幻概念走向现实。

  北京时间1月30日,美国企业家埃隆·马斯克表示,由他领导的脑机接口公司“神经连接”(Neuralink)在前一天完成了首例脑机接口设备人体移植,其向患者脑部植入了一个硬币大小的设备,植入者恢复良好,已检测到脑电信号。

  而数小时之后,清华大学官网也对外宣布,清华大学医学院团队和首都医科大学宣武医院团队于2023年10月24日成功进行了全球首例无线微创脑机接口(Neural Electronic Opportunity,NEO)临床试验。一位因车祸造成脊髓损伤、四肢瘫痪14年的患者,经术后三个月康复训练,目前可以通过脑电活动驱动气动手套,实现自主喝水等脑控功能,抓握准确率超过90%。

  脑机接口,简单来说,就是绕过外周神经和肌肉,直接在大脑与外部设备之间建立全新的通信与控制通道。它通过捕捉大脑信号并将其转换为电信号,实现信息的传输和设备控制。这一概念其实早已有之,但直到上世纪九十年代以后,才开始有阶段性成果出现。

  目前,脑机接口的实现方式主要有三种:非侵入式、侵入式与半侵入式。马斯克公司采取的脑机接口方式是侵入式,在硬脑膜内放入电极采集脑细胞信号。首都医科大学宣武医院团队与清华大学团队采用的则是半侵入式微创技术,是将电极放在硬脑膜外面。非侵入式则是做成可穿戴式设备,将采集脑电信号的电极附着在头皮上,提取局部电位信号,无需手术。

  相比较而言,三类技术路线中,侵入式最激进,虽然可以获得更高质量的神经信号,但手术有风险,而且成本较高;半侵入式是折中,在不破坏神经组织的同时,可获得较高信号强度和分辨率,而且降低了免疫反应和愈伤组织的风险;非侵入式门槛最低,安全性也最高,已经有商业应用,但信号质量低,功能有限。

从科幻走向现实 脑机接口重塑“人机交互”场景

脑机接口技术帮助瘫痪患者实现自主喝水(图片由AI生成)

  近年来,随着脑科学、人工智能和材料科学等多领域的进步,脑机接口技术也突飞猛进,在多领域展现出强大的应用潜力。在医疗健康领域,对于脊髓损伤导致的肢体瘫痪患者,脑机接口技术可以通过捕捉其大脑发出的运动指令,驱动外骨骼或者植入式电极刺激肌肉,帮助他们重新实现行动自由。此外,针对帕金森病、癫痫等神经系统疾病,脑机接口也能提供实时监测和治疗的新途径。

  在教育领域,脑机接口技术为个性化学习提供了新的可能。通过捕捉学生的脑电波,教育者可以更好地掌握学生的学习状态和需求,从而调整教学内容和节奏,提供更加个性化的学习方式。这种方式有望改变传统的教学模式,使学习更加高效、更具针对性。

  在游戏娱乐、虚拟现实等领域,运用脑机接口技术,用户只需通过思考就能控制游戏角色的动作,极大地提升了沉浸式体验感受。

  更长远地看,随着技术的进一步发展,脑机接口或许能让我们无需物理操作就能驾驶汽车、操控家居设备,甚至进行更为复杂的思维创作。

从科幻走向现实 脑机接口重塑“人机交互”场景

运用脑机接口设备进行游戏娱乐(图片由AI生成)

  但与所有新兴技术一样,脑机接口当前也面临着诸多挑战和争议。比如,如何提高信号采集精度和传输稳定性,如何更好地理解并解析大脑复杂而微妙的思维活动,如何确保在使用过程中用户的隐私安全和伦理道德,如何防范黑客攻击脑机接口系统而给用户带来的身心伤害等等。凡此种种,都需要科研人员在实现技术突破的同时,兼顾社会伦理规范,最终实现这项前沿技术的健康发展。

  值得一提的是,脑机接口技术的发展还可能引发社会结构的变革。例如,工作效率的极大提升、新型的工作形态出现,甚至可能改变人类的学习方式。因此,我们不仅要关注技术本身,还要思考其对社会的长远影响。

  1月29日,工业和信息化部等七部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,其中,“脑机接口”被列入未来产业十大标志性产品,明确要“突破脑机融合、类脑芯片、大脑计算神经模型等关键技术和核心器件,研制一批易用安全的脑机接口产品,鼓励探索在医疗康复、无人驾驶、虚拟现实等典型领域的应用。”

  2月2日晚,科技部官网也发布了《脑机接口研究伦理指引》,一同发布的还有《人—非人动物嵌合体研究伦理指引》,里面包含了合法合规、社会与科学价值、知情同意、隐私保护和个人信息保护、风险防控、资质要求、责任机制七方面具体要求。

  这些无疑为我国脑机接口的发展指明了方向,为科研机构和科研人员合规开展脑机接口研究,防范脑机接口研究与技术应用过程中的科技伦理风险提供了很好的指引。

  总的来说,脑机接口作为连接人脑与外部世界的桥梁,为我们打开了一扇通往未知世界的大门。但前路漫漫,需要我们秉持严谨科学的态度,坚守伦理底线,才能确保脑机接口技术在未来的发展中真正地为人类带来福祉。(光明网记者 肖春芳)

[ 责编:焦子原 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 神舟二十号载人飞行任务航天员与记者见面

  • 海南省欢迎海南舰“回家”

独家策划

推荐阅读
数字技术带给阅读前所未有的便利,同时也提出了新课题。
2025-04-23 10:34
农民种粮能挣钱,粮食生产才有保障。在种粮农民收益保障机制中,农业保险是重要方面。今年中央一号文件提出:“推动扩大稻谷、小麦、玉米、大豆完全成本保险和种植收入保险投保面积”“健全多层次农业保险体系,支持发展特色农产品保险”。
2025-04-23 10:31
身高172厘米,通体银色,一台台人形机器人在产线上分拣物料、搬运料箱、安装零件……科幻电影里的场景照进现实。
2025-04-23 10:26
再接再厉、乘势而上,一步一个脚印朝着建设航天强国的目标迈进,中国的航天事业必将开拓更高境界,中国的科技创新将书写崭新篇章。
2025-04-23 09:24
天地图是自然资源部门向社会提供各类在线地理信息公共服务、推动地理信息数据开放共享的政府网站。
2025-04-23 09:22
4月22日,在北京航天飞行控制中心的统一调度下,神舟二十号载人飞船发射任务组织全区合练——酒泉卫星发射中心、西安卫星测控中心以及任务各测控点实施联调联控,全面模拟发射准备、发射以及飞行过程中的各种技术状态和工作过程。
2025-04-23 09:21
让人形机器人跑马拉松,与其说是人机竞技,不如说是机器的自我迭代。
2025-04-23 09:15
当今,百年变局中的全球价值链重构,既考验着中国的战略定力,也孕育着我国从“跟跑”到“领跑”的跃迁机遇。
2025-04-23 09:13
废旧电器回收不仅能化解生态环境和人体健康风险,还推进了数据安全治理与资源循环利用领域的双重突破,为可再生资源回收利用行业带来广阔的市场空间。
2025-04-22 10:05
建设农业强国,利器在科技。让农业插上科技的翅膀,重塑“三农”发展新优势,我们才能在加快建设农业强国的道路上展翅翱翔。
2025-04-22 10:04
最新一期《自然》发表了两项独立临床试验研究,验证了干细胞疗法对帕金森病的安全性。为检验帕金森病细胞疗法的安全性和潜在副作用,日本京都大学等机构进行了一项Ⅰ/Ⅱ期临床试验。
2025-04-22 10:03
转型不是丢掉已有禀赋和基础,而要依托技术,在推进资源精深加工、资源产业向下游延伸上下功夫
2025-04-22 09:23
空间站徜徉在浪漫星辰中,书中文字仿佛随之流淌,飘入心间。在空间站里过大年,除了欢乐祥和,更多的是一份守望——守望万家灯火团圆,守望壮美山河辽阔,守望祖国繁荣昌盛、国泰民安。
2025-04-22 09:21
山水工程交出厚厚的生态账本:截至2024年底,52个山水工程累计完成治理面积超830万公顷,其中包括255万公顷森林草原、130万公顷水土流失地、10.7万公顷矿山修复地等,累计完成生态修复面积超1.2亿亩。
2025-04-22 09:19
在政策支持与市场驱动的双重背景下,中国民间投资实现增速,成为推动经济高质量发展的重要引擎。
2025-04-22 09:14
胡大刚介绍,苹果果实硬度是影响果实耐贮性、运输性、货架期和消费者偏好的重要品质性状。 该研究成果不仅为苹果采后保鲜技术研发提供了理论依据,也为其他园艺作物的品质改良研究开辟了新思路。
2025-04-21 10:13
来自国家天文台、北京大学、中国科学院大学、北京师范大学及荷兰莱顿大学等单位的学者,在利用我国天文大科学装置郭守敬望远镜(LAMOST)进行光谱巡天观测中,证认出1982个银道面背景类星体,其中1338个为新发现星体。
2025-04-21 10:12
在深化测绘地理信息应用上,自然资源部办公厅印发关于深化工程建设项目“多测合一”改革的通知,强化成果共享。
2025-04-21 09:27
在不少科研人员看来,人工智能不仅是工具,更是撬动科学问题、推动科研范式变革的引擎。
2025-04-21 09:21
标志着全球起飞重量最大的民用水陆两栖飞机通过了严格测试和验证,研制取得圆满成功,获得市场“准入证”。
2025-04-21 09:16
加载更多