医学院高小榕团队研发脑机接口系统:以意念与世界对话

实验者全神贯注,静坐在屏幕前,身体纹丝不动,屏幕上却逐渐显现出了一行文字……在2017首届BCI脑控机器人大赛上,高小榕教授带领清华大学脑机接口研究组研发的“动态窗稳态视觉诱发电位脑机接口系统”吸引了社会各界的关注。无创伤,无训练,精度高,速度快,只需将注意力集中于屏幕中的模拟键盘,系统就可以将脑电信号翻译成对应文字。

近年来,世界脑科学与认知科学研究取得突破性进展,以斯坦福大学实验室为首的研究机构尝试将脑机接口微芯片植入实验者脑中,取得了振奋人心的成果。与此同时,中国也全面启动了自己的脑科学计划。清华大学医学院的高小榕教授就是我国最早研究脑机接口技术的科学家之一。

如果说脑机接口技术对于普通人来说仅仅是一次“放飞双手”的有趣体验,对于“渐冻症”等失能者来说则意味着“与世界对话”的一线可能。美国信息工程学家申诺伊教授直言:“只有脑机接口有能力倾听并表达隐藏在神经元里的声音。”近几年,欧美已完成30多例植入式脑机接口人体临床试验。中风失能15年的老太太用脑机接口传达的意念控制机械手,为自己端上热乎乎的咖啡;因车祸截瘫的年轻人操控假肢与奥巴马握手,并感受到手的触觉。

高小榕教授坦言,自己的实验室目前主要进行理论推进,临床转化做的不多。在本次BCI脑控机器人大赛上的精彩展示,则为人们生动描绘了脑机接口技术下生活的可能图景。

如今,依旧有很多问题制约着脑机接口技术的发展,例如高小榕所说的“两难选择”——有创脑机接口感染风险难以完全规避,而无创脑机接口感知脑电信号的能力太弱,“如同在10万人的体育场里听声音寻找一个人”。生物医学无法独自解决这些问题,这项技术必须跨界。通信、材料科学、信息工程、临床医学等多个学科不断实现技术跨越,令科学家们对脑机接口的未来充满信心。

脑机接口技术的最终目标是让失能者不必惜字如金,不必追求意义,可以真正地“随便聊聊”。正如高小榕教授所说:“如果表达是人类最基本的权利,脑机接口就是守护这一权利底线的技术。”

 

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