前不久,美國(guó)腦機(jī)接口公司Precision Neuroscience在其網(wǎng)站上公布了其最新科研進(jìn)展,稱公司正在開發(fā)一種新的設(shè)備,旨在構(gòu)建大腦人工皮層,以幫助癱瘓患者使用神經(jīng)信號(hào)來操作數(shù)字設(shè)備。
Precision公司由馬斯克腦機(jī)接口公司Neuralink的另外兩名聯(lián)合創(chuàng)始人Michael Mager和Benjamin Rapoport共同創(chuàng)立。據(jù)該公司介紹,Precision已成功使用“第7層”設(shè)備解碼動(dòng)物神經(jīng)信號(hào),未來幾個(gè)月內(nèi)有望獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn),在人體上測(cè)試該技術(shù)。
人類大腦皮層由六個(gè)細(xì)胞層組成,Precision的科學(xué)家和工程師所做的工作是在六層細(xì)胞表面再人工構(gòu)建“第七層”皮質(zhì)接口,以一種“半侵入性”的方式植入大腦中。公司稱這意味著患有漸凍人癥(ALS)等嚴(yán)重退行性疾病的患者將重新獲得通過移動(dòng)光標(biāo)、打字甚至用意念的方式訪問社交媒體與外界交流的能力。
與目前市場(chǎng)上從事腦機(jī)接口設(shè)備研發(fā)的企業(yè)相似,Precision公司研制的“第七層”設(shè)備本質(zhì)上而言是一個(gè)柔性電極陣列,但它的特點(diǎn)在于超薄,厚度僅有頭發(fā)絲的五分之一,與大腦表面貼合后而不易損壞腦組織。
這種半侵入式的植入設(shè)備介于深度腦植入與外部腦刺激設(shè)備之間。好處是可以減少侵入性外科手術(shù)對(duì)大腦的傷害(手術(shù)創(chuàng)口不到1毫米),同時(shí)對(duì)大腦信號(hào)提取的精準(zhǔn)度要高于外部連接設(shè)備;缺點(diǎn)是由于該設(shè)備是貼附在大腦表層,能夠處理的大腦信號(hào)僅限于大腦皮層信號(hào),無法提取大腦深層的控制記憶、情緒等高級(jí)認(rèn)知的信號(hào)。
圖片來源:Precision公司官網(wǎng)視頻
其實(shí)腦機(jī)接口最早的研究角度是軍事。早在1970年,加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)就開始研究BCI,由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助,隨后拿到了國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)的合同??磕X控來遙控直升機(jī)、解析密碼之類的操作。
而目前來看,普通人能夠從腦機(jī)接口中很快受益的。主要有兩類,一是患者。2017年彼得·斯科特確診患有漸凍癥,不得不進(jìn)行全喉頭切除手術(shù)。在手術(shù)之前,他錄制了15個(gè)小時(shí)的音頻語料,用AI進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)。手術(shù)之后,通過腦機(jī)接口來采集腦電波,AI學(xué)習(xí)他的表述習(xí)慣,通過上下文感知來預(yù)測(cè)下一個(gè)詞會(huì)輸入什么,然后用合成語音講出來。
而且近年來腦機(jī)接口有較明顯的發(fā)展,比如從侵入式到非侵入式。腦控在專業(yè)醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,長(zhǎng)期以來是通過侵入式BCI來實(shí)現(xiàn)的。不過近年來非侵入式BCI也開始在醫(yī)療場(chǎng)景下表現(xiàn)出一定效果,這對(duì)于更多患者而言更為有利,畢竟侵入式手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用都更高。
另一類是極客。非侵入式腦機(jī)接口雖然采集信號(hào)比較粗糙,無法進(jìn)行精確操作。不過作為可穿戴設(shè)備,進(jìn)行簡(jiǎn)單的交互和娛樂倒是可以,比如腦控游戲、腦控元宇宙等。韓國(guó)的Looxid Labs,就在VR眼鏡中嵌入了腦電波傳感器,用來收集用戶的情緒數(shù)據(jù),以確定用戶在觀看廣告時(shí)的情緒狀態(tài),從而支持更好的廣告投放策略。
Neurable公司則開發(fā)了世界上第一款腦控VR游戲,玩家坐在電腦前戴著腦電圖耳機(jī),就能遙控駕駛汽車。2021年這家公司又推出了Enten 耳機(jī),用智能技術(shù)檢測(cè)注意力,幫助用戶培養(yǎng)專注的習(xí)慣。這似乎很適合用在學(xué)生的教育場(chǎng)景上。
國(guó)內(nèi)的達(dá)摩院、天橋研究院、科大訊飛、漢王科技等企業(yè),也已經(jīng)圍繞腦機(jī)接口和人工智能等領(lǐng)域展開研究。中國(guó)對(duì)于腦機(jī)接口技術(shù)的研究極為重視,2023年2月8日,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立大會(huì)在中國(guó)信息通信研究院舉辦。據(jù)介紹,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟由中國(guó)信通院聯(lián)合幾十家腦機(jī)接口領(lǐng)域高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)共同發(fā)起成立。
中國(guó)工程院院士張平、工業(yè)和信息化部科技司副司長(zhǎng)任愛光在致辭中指出,腦機(jī)接口是未來產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,構(gòu)建和培育腦機(jī)接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)、促進(jìn)應(yīng)用發(fā)展,已成為打造腦機(jī)接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢(shì)的重要方式。成立腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,在科研成果轉(zhuǎn)化、應(yīng)用場(chǎng)景開拓、供應(yīng)鏈建設(shè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、人才培養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)投融資等方面具有重要意義。
可以看到腦機(jī)接口的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,從最初普遍認(rèn)為腦機(jī)接口的未來將率先應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)行業(yè),近年來其下游應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,包括元宇宙、智能駕駛等。根據(jù)麥肯錫《The BioRevolution Report》預(yù)計(jì),未來10到20年全球腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生700億至2000億美元的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。預(yù)計(jì)未來無論是醫(yī)療應(yīng)用還是日??纱┐髟O(shè)備,會(huì)有更多機(jī)構(gòu)加入到腦機(jī)接口領(lǐng)域中來,加速產(chǎn)品創(chuàng)新優(yōu)化迭代,腦機(jī)接口技術(shù)將會(huì)為人類生活創(chuàng)造出更多可能性。
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