央广网北京6月1日消息(记者卜叶)近年来,脑机接口在癫痫、帕金森、抑郁症等疾病治疗方面表现出明显优势,脑机接口应用于临床试验、实现意念操控动作的新闻让患者看到希望。

在科研人员眼里,人体被看作一堆电信号。当大脑异常放电后,人体就会出现神经或精神类的疾病,比如癫痫、帕金森、抑郁症、渐冻症等。

脑机接口试图在大脑与外部环境之间建立全新的不依赖于外周神经和肌肉的交流与控制通道,实现大脑与外部设备的直接交互。这也被认为是挽救患者的潜在方案之一。

近日,中国科学院院士赵继宗在中关村论坛-脑机接口创新发展平行论坛上表示,脑机接口通过脑与机器之间建立链接,可以替代、回复、增强和补充脑功能,为脑功能损伤患者带来福音。

据了解,尽管脑机接口技术开发已有50余年历史,国内外众多企业致力于相关技术的研发,但目前没有任何一家企业的产品或技术投入商业应用。

中国科学院深圳先进技术研究院正高级工程师李骁健告诉央广网,脑机接口需要进行安全性评价和用户满意度评估,也需要在临床端积极开展应用探索。“目前,基于大脑皮层神经信号的感觉和运动功能重建技术趋于成熟,但刚刚通过临床应用的临界点。”李骁健说。

北京时间5月26日,埃隆·马斯克参与创办的一家脑机接口技术开发企业宣布,已获美国食品和药物管理局批准开展人体试验。

该公司开发的脑机接口为一个可植入人脑的微小装置,内有64根极细导线,遍布1024个电极。这一装置中还有一个含芯片的电子元件,可以将导线捕捉到的大脑神经活动无线传输给应用程序,由程序“解码”分析出大脑意图。目前,该装置已在动物身上测试。

李骁健介绍,该进展只是批准脑机接口装置可在进行人体试验,但并不意味着一定能通过相关医疗器械审批。

目前,脑机接口分为侵入式、非侵入式和半侵入式三种。中科院上海微系统所副所长陶虎表示,侵入式和半侵入式由于需要在大脑中放置植入式设备,因而带有一定的风险性和安全性问题。而非侵入式的方式虽然操作简便安全,但由于颅骨对信号的衰减作用和对神经元发出的电磁波的分散和模糊效应,记录到的信号分辨率有限。

除了在人类健康方面的潜在应用,北京师范大学教授邬霞认为,工业安全对脑机接口也有需求,集中体现在工业安全、设备安全、生产安全三方面。以隧道施工为例,她介绍,隧道施工高度依赖盾构机等大型机械,自重一般都是几十吨。施工物料也是大型物料,单个物料的至少是吨级重量。在盾构机等大型机械掘进操作和重型物料的运输、吊装、转场过程中,一旦出现任何和人接触都会造成严重人员安全事故。

“脑机接口可以测量中枢神经系统活动并将其转换为人工输出的系统,从而实现危险区域监控、安全帽佩戴监控、下颌带佩戴监控等。”邬霞说。

近日,脑机接口产业联盟发布的《脑机接口创新与知识产权研究报告》显示,数据量不足是脑机系统面临的挑战;在疾病检测方面检测算法系统要通过迁移学习算法解决模型复杂度问题;在交互控制方面,解决跨模态/跨被试、降低模型复杂度、是提升使用准确度的关键。随着用户以及政策对隐私问题的关注,如何在不泄露源用户隐私的前提下进行迁移学习是亟待解决的问题。

赵继宗表示,脑机接口的发展需要加强政、产、学、研、医的通力合作,随着脑研究深入,未来脑机接口应用前景广阔。

编辑:黄昂瑾
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