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人腦思維的擴展,腦機接口發展史
據光明網報道,腦機接口,顧名思義,就是大腦和計算機之間的接口,指大腦與計算機的直接連接。一方面大腦要發出指令實現對外部設備的控制;另一方面外部設備也要不斷地給大腦發送各種各樣的反饋信息,讓大腦及時調整控制策略,維持整個系統的穩定性。
一個典型的腦機接口系統包括三個部分:信號采集、信號分析和設備控制。腦機接口系統可以根據腦信號采集的方式,分為侵入式和非侵入式腦機接口;也可以根據腦機接口范式/感覺刺激/采用的信號進行分類,可分為單一范式/單一感覺刺激/單一腦信號的腦機接口和混合腦機接口。
1924年,德國醫生漢斯·貝格爾首次發現并無創記錄腦電信號,開啟了人們對大腦與腦機接口的探索。時至今日,近百年的時間里,腦機接口取得了飛速的發展,已被應用于醫療健康、狀態檢測、智能生活、國防安全等眾多場景,被美國、歐盟、日本、韓國等眾多發達經濟體視作戰略級科技。據麥肯錫咨詢公司預測,未來10到20年,全球腦機接口產業將產生最多2000億美元的經濟價值。
美國早在1989年就率先提出全國性的腦科學計劃,并把20世紀最后10年命名為“腦的10年”,他們還在2013年提出被認為可與人類基因組計劃相媲美的“腦計劃”,旨在探索人類大腦工作機制、繪制腦活動全圖、推動神經科學研究、針對目前無法治愈的大腦疾病開發新療法。
1991年,歐洲出臺“歐洲腦10年”計劃。2013年1月,歐盟委員會宣布人腦工程入選“未來新興旗艦技術項目”,并設立專項研發計劃“人類大腦計劃”,可在10年內(2013年至2023年)獲得10億歐元經費。日本腦/思維計劃(通過用于疾病研究的集成神經技術繪制腦圖),于2014年6月啟動,計劃開發腦圖繪制技術,并繪制人類腦圖譜。該項目在10年內受到共400億日元的資助。
2006年,美國布朗大學研究團隊完成首個大腦運動皮層腦機接口設備植入手術,四肢癱瘓的病人能夠通過運動意圖來完成機械臂控制、電腦光標控制等任務。2012年,腦機接口設備已能夠勝任更復雜和廣泛的操作,國外有團隊為一位癱瘓女士植入了96個電極的腦機接口設備,讓這位女士用大腦操控機械臂實現自己喝水、吃飯、打字、與人交流等。2014年巴西足球世界杯開幕式,高位截癱青年朱利亞諾·皮諾特在腦機接口與人工外骨骼技術的幫助下開出一球。近十幾年來,腦機接口不斷接近了人們過去在科幻作品中看到的未來形象。
我國也高度重視腦機接口技術發展,已將“腦科學和類腦研究”列入國家重大科技創新和工程項目。中國科學院也于2022年初成立腦科學和智能技術卓越創新中心。
2023年2月,中國腦機接口產業聯盟成立,將積極發揮政產學研用橋梁紐帶作用,為我國腦機接口、腦機交互、腦機智能領域規劃布局提供支撐建議,加強跨領域與行業交流,推動技術創新與應用探索,開展標準和測試研究,培育和構建產業生態,以便更好地支撐我國經濟、科技和社會發展。
責任編輯:王婉瑩
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