大腦無(wú)所不能,腦機(jī)接口技術(shù)要火了嗎?
近日,隨著2019世界機(jī)器人大會(huì)的如期舉行,腦機(jī)接口技術(shù)瞬間火了!不少觀眾在參觀過(guò)同期舉辦的腦機(jī)接口比賽后,紛紛表示腦機(jī)接口技術(shù)好強(qiáng)大、好有趣,只需借助一根根連接腦后的細(xì)小線纜,人們就能用意念控制各種現(xiàn)實(shí),簡(jiǎn)直不要太神奇!
那么,腦機(jī)接口技術(shù)究竟是什么呢?為什么突然就爆火了呢?這股火熱的程度又將持續(xù)多久呢?
腦機(jī)接口日漸崛起
說(shuō)起腦機(jī)接口,其是指在腦與外部設(shè)備間創(chuàng)建的全新信息交換通路。通過(guò)“腦+機(jī)+接口”,人們一方面能夠?qū)⒋竽X信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)器可識(shí)別的信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的有效控制;另一方面,也可將外部設(shè)備信號(hào)轉(zhuǎn)化為大腦可識(shí)別信號(hào),從外部對(duì)大腦進(jìn)行直接干預(yù)。
根據(jù)類(lèi)別,腦機(jī)接口分為侵入式和非侵入式兩種。
侵入式就是通過(guò)手術(shù)將電極植入大腦皮層,這樣可以獲得高質(zhì)量的神經(jīng)信號(hào),但卻存在著較高的安全風(fēng)險(xiǎn)和成本;而非侵入式是指通過(guò)穿戴設(shè)備來(lái)對(duì)大腦信息進(jìn)行記錄和解讀,這種技術(shù)雖然避免了昂貴和危險(xiǎn)的手術(shù),但信號(hào)強(qiáng)度和分辨率并不高。
上世紀(jì)20年代,腦電波的被發(fā)現(xiàn)讓腦機(jī)接口技術(shù)研究正式開(kāi)啟,之后腦機(jī)接口技術(shù)迎來(lái)了一段漫長(zhǎng)的發(fā)展期:
20世紀(jì)60、70年代,腦機(jī)接口技術(shù)開(kāi)始真正成形,相關(guān)研究和機(jī)構(gòu)逐漸起步;到了90年代末21世紀(jì)初,其發(fā)展迎來(lái)高潮期,技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和方向愈發(fā)明朗;之后2005年至今,腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)入到了臨床實(shí)驗(yàn)階段,不僅技術(shù)和企業(yè)數(shù)量進(jìn)一步突破,同時(shí)應(yīng)用和熱度也開(kāi)始不斷攀升。
截至目前,在腦機(jī)接口技術(shù)愈發(fā)成熟、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)加速布局的情況下,腦機(jī)接口技術(shù)已然成為了全球科技競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略高地。不管是美國(guó)計(jì)劃拿出45億美元開(kāi)啟的“腦計(jì)劃”項(xiàng)目;還是歐洲啟動(dòng)10億歐元設(shè)立的專(zhuān)項(xiàng)“人類(lèi)大腦計(jì)劃(HBP)”;亦或是日本64億日元的“腦計(jì)劃”項(xiàng)目、中國(guó)近5億人民幣的“中國(guó)腦計(jì)劃”,都表明腦機(jī)接口正在成為全球新的風(fēng)口。
廣闊應(yīng)用前景無(wú)限
而腦機(jī)接口技術(shù)近來(lái)之所以如此火爆,各國(guó)政府和相關(guān)企業(yè)之所以如此重視腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展,主要得益于其廣闊而巨大的應(yīng)用價(jià)值。比如與機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等智能設(shè)備的結(jié)合,能夠幫助人們更輕松的從事各種工作,與此同時(shí)在教育、軍事、醫(yī)療、娛樂(lè)等領(lǐng)域的落地,也能幫助各類(lèi)人群獲取更好的生活。
其中,在醫(yī)療方面腦機(jī)接口技術(shù)可以提供強(qiáng)化和恢復(fù)兩方面的輔助。強(qiáng)化能夠增強(qiáng)人體大腦機(jī)能,提升記憶、計(jì)算等腦力水平,讓人具備更強(qiáng)大的腦力能力。目前,馬斯克的Neuralink就是強(qiáng)化方向上的主要力量,其在今年7月份發(fā)布了侵入式的腦機(jī)接口系統(tǒng)。
而恢復(fù)則是現(xiàn)階段腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的主要應(yīng)用,針對(duì)多動(dòng)癥、中風(fēng)、癲癇等疾病以及殘障人士,腦機(jī)接口可以通過(guò)神經(jīng)反饋訓(xùn)練進(jìn)行疾病恢復(fù)和殘障恢復(fù),這一方向在全球應(yīng)用頗多。比如2012年巴西世界杯上幫助殘障人士開(kāi)球的機(jī)器戰(zhàn)甲,以及2016年幫助癱瘓男子與奧巴馬握手的意念控制手臂等等。
在軍事方面,腦機(jī)接口技術(shù)也展現(xiàn)出了兩方面的作用。其一是通過(guò)與外骨骼機(jī)器人等結(jié)合應(yīng)用,增強(qiáng)士兵的作戰(zhàn)能力;其二則是與無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)、機(jī)器人等設(shè)備聯(lián)用,代替軍人從事各種危險(xiǎn)任務(wù),以及在不適宜人工作戰(zhàn)的環(huán)境中工作,從而起到保護(hù)士兵、增強(qiáng)軍事能力的作用。
在教育方面,腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用其實(shí)與醫(yī)療恢復(fù)應(yīng)用相類(lèi)似。市場(chǎng)上已存的教育腦機(jī)接口公司一般都是對(duì)學(xué)生的注意力等進(jìn)行探測(cè)和訓(xùn)練,從而提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的效果和效率。此外,也可以對(duì)大腦其他學(xué)習(xí)功能進(jìn)行訓(xùn)練,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)大腦的利用度,進(jìn)而獲取更好的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。
除此之外,在娛樂(lè)方面腦機(jī)接口技術(shù)也能帶來(lái)更佳的娛樂(lè)體驗(yàn)。不管是現(xiàn)在的各種腦機(jī)接口比賽還是沉浸式影視、游戲體驗(yàn),都能給人們帶來(lái)刺激和享受......
三大問(wèn)題尚待攻克
綜上可見(jiàn),腦機(jī)接口的妙用無(wú)限、未來(lái)可期!
但想要真正實(shí)現(xiàn)理想中的發(fā)展卻也并不容易,因?yàn)檠巯碌哪X機(jī)接口技術(shù)還不夠成熟,不僅是在技術(shù)發(fā)展上,同時(shí)在落地應(yīng)用上也還存在諸多不足,比如技術(shù)、倫理、應(yīng)用環(huán)境等等。
首先在技術(shù)上,腦機(jī)接口技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、數(shù)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、自動(dòng)控制等眾多領(lǐng)域,本身的技術(shù)要求和復(fù)雜程度就比較高;同時(shí),現(xiàn)有腦機(jī)接口技術(shù)在數(shù)量放大的神經(jīng)元面前還能力不足,信號(hào)識(shí)別精度偏低、信號(hào)處理速度較慢、自適應(yīng)性不高、信號(hào)采集方式不佳等都影響著其功能和效果的發(fā)揮,進(jìn)而阻礙了進(jìn)一步的落地應(yīng)用。
其次在倫理上,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步觸及到了每個(gè)人的隱私問(wèn)題,這將帶來(lái)一定的倫理影響。就比如腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)人們大腦的讀取和輸入,可能會(huì)干擾人類(lèi)本身的自主和意識(shí),從而改變大家對(duì)自己的認(rèn)同感。與此同時(shí),大部分人對(duì)人腦如此私密的部位始終保持警惕性,因此可能對(duì)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)生排斥感,這些都會(huì)影響腦機(jī)接口技術(shù)的普及應(yīng)用和成熟發(fā)展。
最后在應(yīng)用環(huán)境上,現(xiàn)有針對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)的法律規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未推出,應(yīng)用領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才也尚不齊備,整體上還處于臨床測(cè)試的小規(guī)模應(yīng)用階段。而一旦要進(jìn)入更大的市場(chǎng)發(fā)展,對(duì)環(huán)境、設(shè)施、人才等方面的要求會(huì)有一個(gè)大幅提升,在這一切尚未成形之前,腦機(jī)接口技術(shù)還不具備走進(jìn)千萬(wàn)家的條件。

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