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[网络文摘] 中国在脑机接口领域取得重大突破,技术跻身世界前列

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发表于 2023-5-13 22:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

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据多家媒体报道,中国科学家在脑机接口技术领域取得重大突破。来自南开大学的科学家段峰教授,率领一众科研团队,首次给猴子接入了脑机接口,并通过猴子自己的思考实现了机械臂的控制,这标志了中国在脑机接口领域的技术水平领先世界!
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那么,什么是脑机接口呢?脑机接口是一种利用计算机技术和神经科学手段,通过将人体大脑的电信号转换为机器指令或控制信号的技术。脑机接口技术可以使人们直接通过大脑活动来控制外部设备,而不需要使用肌肉和运动神经系统。它可以帮助那些因为中风、脊髓损伤、遗传性肌萎缩等原因导致运动失能的人重新获得自主控制身体的能力。
脑机接口技术主要分为侵入式和非侵入式两种类型。侵入式脑机接口是通过在头皮下或大脑内放置电极,进而获取精确而高质量的大脑电信号。这种方法需要进行较为复杂的手术,可能会引起更多的风险。但侵入式可以获取比非侵入式获得更准确的信号,能够使得机器执行更多类型的操作。
非侵入式脑机接口是通过贴附在头皮表面上的传感器,来获取大脑的电信号。这种方法相对简单,安全性也更高,但是获取的信号相对较弱,识别准确率和实时性受到一定限制。
脑机接口技术的应用领域非常广泛。它可以让人直接通过意念控制外骨骼、假肢、轮椅等设备,帮助肢体残疾人士恢复部分运动功能;同时,它还可以被用于虚拟现实、智能家居、游戏以及创意艺术等领域。此外,脑机接口技术也具有深远的研究价值,可以让我们更好地理解大脑的工作原理,探索人类认知和思维的本质,为神经科学领域提供新的研究方法和手段。
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除了医疗等民用领域,脑机接口还可以用于军事领域,并可能改变未来的战争形态。脑机接口在军事领域主要有两大用途。首先,脑机接口可以用于操纵无人机、战争机器人等武器。脑机接口技术可以帮助操作员通过大脑信号控制无人机、战争机器人,这种控制方法使得武器的精度和灵活性可以大幅提升,而士兵也不会受到武器的真实伤害,就类似于电影《阿凡达》内的场景。
其次,脑机接口还会完全改变战争情报的侦察方式。通过对大脑信号的分析和处理,脑机接口技术可以被用于情报侦察和预测。例如,士兵可以通过大脑信号描述所见事物,以便更准确地收集情报和做出战略决策。正是由于脑机接口在军事领域的应用潜力巨大,中美两国在该领域也展开了激烈竞争。
不过,脑机接口技术的发展也面临着众多的挑战,主要的技术难点有以下几点:
第一是信号识别和解码难度。从大脑获取到的电信号非常微弱、复杂,并且受许多其他因素影响。如何将这些信号翻译出来,并转化成机器的操作指令存在巨大挑战。
第二是脑机接口与大脑界面稳定性的问题。脑机接口技术需要能够实现长时间的稳定操作,以便用户可以长时间使用。但由于人体的头部和身体在不断运动,装在大脑上的电极容易发生脱落。因此脑机接口与大脑界面的稳定性是一个关键问题。
第三是个体的差异性。每个人的大脑结构和活动模式都是独一无二的,脑机接口技术需要对个体差异性进行适应和优化。这需要开发个性化的算法和设备,以满足不同用户的需求。
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脑机接口技术的商业化进展目前仍处于早期阶段,但是在过去几年中,已经有一些商业公司开始涉足该领域,并计划将其应用于各种领域。例如澳大利亚公司Synchron和瑞士公司NEUROPRO就分别推出了与大脑直接接触的脑机接口设备。日本的Neurowear公司也推出了一款名为Necomimi的可穿戴耳罩,可以通过用户的意念来控制耳罩的动作。
脑机接口技术的发展为人类带来了更加广阔的前景和无限可能。它不仅可以帮助肢体残疾者恢复运动能力,还可以应用于虚拟现实、游戏、智能家居等各个领域。随着技术的不断发展和商业化进程的加速,我们相信脑机接口技术将会越来越成熟,并为人类社会带来更多的创新和发展,让我们共同期待脑机接口技术创造更加美好的明天!
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我是复旦博士科研小糖糖,关注我,了解更多生活新知、科普知识和科技资讯解读!
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