提起腦機接口,人們很容易聯想到科幻電影中的神奇場景。近幾年,諸如“猴子用腦電波控制平板”等最新研究成果,讓這項技術逐漸走入現實。
“在治療腦部疾病方面,腦機接口空間很大。”今年全國兩會期間,全國人大代表、電子科技大學教授、中國—古巴神經技術與腦器交互“一帶一路”聯合實驗室主任堯德中在北京接受采訪時表示,短期內,腦機接口技術有望用于睡眠調節以及阿爾茨海默癥的調控。
作為腦科學家,堯德中近年來尤為關注腦機接口的醫療用途。據他介紹,阿爾茨海默癥尚無逆轉疾病的特效藥物,主要的干預治療是降低相關風險因素的影響。除了藥物控制,適度的體育鍛煉、認知訓練和社交活動被認為是延緩認知退化的有效手段。
“在我們提出的‘腦器交互’框架下,可以把這些活動與大腦的活動狀態有效地整合、協調起來,可望逼近最佳的干預效果。”堯德中說,團隊據此研發的初版系統,在康養機構老年人群的試驗中顯示了較好的效果。
腦機接口技術可以追溯到20世紀70年代。采訪中,堯德中簡要闡釋了腦機接口的原理:人類大腦內,約860億的神經元構成了龐大的神經網絡,當神經網絡活動時,大腦產生的部分電信號會泄露到頭表;通過設備將信號采集起來并分析,就可以推測此時大腦的想法,從而實現“意念”控制外界設備。
堯德中形容腦機接口是借助現代信息科技,在大腦與外界設備之間架起的一個通訊“通道”。利用“通道”輸出的信號,能夠分析大腦是否存在缺陷,例如觀察兒童的注意力情況;或給機器人、輪椅等外界設備發送指令,讓設備為人類提供服務。
“有了這個‘通道’后,我們還可以向大腦輸入信號。”堯德中認為,對于像阿爾茨海默癥、抑郁癥、精神分裂癥甚至是注意力缺陷多動癥這些存在于腦部的疾病或紊亂,傳統的藥物治療或心理行為治療并不總是有效,“腦機接口為治療這些疾病或癥狀提供了第三種選擇,它可以更精準地動態檢測腦信號,做好病情評估,再輸入適當的信號,就可能實現更精準的干預。”
據了解,為加快腦機接口研究,我國從科技項目、科技政策等方面給予大力支持,先后組建了浙江大學腦機智能全國重點實驗室和電子科技大學中國—古巴神經技術與腦器交互“一帶一路”聯合實驗室兩個專門的國家級平臺。
在腦機接口技術基礎上,堯德中提出了“腦器交互”這一概念:與腦機接口只關注大腦和外部器械的交互相比,“腦器交互”構建了一個整合大腦、身體器官和外部環境器械的統一框架,并強調大腦、身體和外部環境的和諧統一。他認為,中國科學家要積極探索一條新的賽道。
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