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瘫痪30多年后,他用脑机接口吃上蛋糕了!人脑与AI的初步结合

幻想中赛博朋克的肉身与机械的结合,“机械飞升”可能真要来了。

2020年8月,马斯克的公司Neuralink向世界讲述了“三只小猪”的故事,他们在猪脑中植入芯片并读取猪活动时的大脑信号波动。而如今,更强力的脑机接口技术已经在人身上取得了重大突破。

30多年前,罗伯特在冲浪时发生了意外,这让他多年来一直处于瘫痪的状态。但最近他用自己的思想控制两个仿生手臂,第一次成功地给自己喂了蛋糕。这也标志着约翰·霍普金斯大学在帮助残疾患者恢复肢体功能和自主性方面迈出了一大步,索菲亚也替他感到高兴。

脑机接口:我是你的延伸

“这有点像科幻小说,但这是可能实现的。”物理医学和康复学教授赛尔尼克说。

此项“脑机接口”研究旨在控制假肢运动并诱导触觉,从而帮助瘫痪患者更独立地生活。在2019年1月,外科医生将六个微电极阵列植入了罗伯特的两个脑半球中。这些阵列看起来像一个计算机芯片,是连接到神经细胞束的小电极。用于传递来自假肢的感觉反馈。

//“就像有人在握住你的手,在细砂纸上摩擦手指的感觉。”罗伯特这样描述操控假肢的感觉。

研究者表示,通过长期的实验,将有助于开发一种AI学习算法,让计算机转换神经模式以指导假肢的运动。随着罗伯特在脑机接口上更多的训练,该AI算法能高效识别他的想法然后移动假肢。在重复多次“吃蛋糕”的动作后,罗伯特能够像健全人一样生活。

事实上,这是第一次将人的大脑连接到仿生手臂的同时,还可以从人的手指获得反馈。通过AI实现部分控制自动化,患者将不必刻意“思索”来控制手臂,它会像“真手”一样灵活。这便是他们之后的主攻方向。

用意念隔空打游戏

“我们已完成超过15000小时的人体植入实验,推进速度远超马斯克。”生物医学工程系副教授杨知说。

这位华人科学家和他的团队采取了不同的方案,他们直接将电极植入患者的肢体里,通过神经芯片组来记录极微弱的神经电图,然后由AI来解码神经电图,从而掌握受试者的想法。他们宣称可以让残疾人控制假肢轻松操作一台电脑。

“真的会有人愿意为了打游戏而去做一个微创手术,往身体里植入电极吗?”对于健全人来说不可思议,但对于残疾人来说却是奢望。

他们这套技术让残疾人对机械手产生接近自然的感觉,同时还能够实现灵巧地控制机械手。不像马斯克的Neuralink,还要做有风险的开颅手术,在人脑中植入电极和芯片。他们的成果说明了脑机接口不一定要直接“接脑”。

脑机芯片有望攻克认知障碍

要实现脑机接口,芯片自然是绕不过的问题。在近日举行的国际电路与系统年会上,复旦大学提出了一款全新的无线脑机接口芯片,有望今年下半年投入商用,他们则首先在小鼠身上取得了突破。

几只头戴电极帽的小鼠。每个电极帽有64根电极植入小鼠大脑,将其信号引导至脑机接口芯片模组。最终在电脑屏幕上呈现出活动神经元的电信号波形图。

除此之外,复旦团队还打算在脑机接口芯片上集成AI深度学习技术,模拟大脑认知能力。他们与复旦大学附属中山医院合作,探索如何自动预测帕金森病、阿尔茨海默病等神经功能认知障碍疾病。

“通过将脑机接口与机器人技术、人工智能相结合,从而解放人类。”这是当下所有脑机接口研发者的共同心愿。索菲亚设想,也许未来的某一天,在街头上形形色色的路人之中,可能就有因脑机接口焕发新生的人。

(文章部分图片源自网络,如有侵权请联系删除)

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