脑机接口重大突破!76岁瘫痪老人可以用意念写字?
wuhu快报
文|山茶茶
今年关于脑机的新闻有点多啊。
先是马斯克在1月份宣布旗下脑机接口公司Neuralink首次将芯片植入到了人类大脑中,两个月后这位四肢瘫痪了8年的志愿者甚至直播用“意念”控制电脑光标,玩国际象棋游戏。
还表示自己植入脑机后,曾通宵玩了8个小时《文明6》,最后因为设备得充电才停下来。
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然后G胖(现在可能是G瘦)也被曝出旗下脑机公司Starfish正在招人,其中包括人类受试者研究这个岗位,估计离临床试验不远,或者已经在进行中。
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而近日,国内浙江大学的脑机团队也公开了最新进展:其脑机接口技术能够使76岁瘫痪老人实现用意念控制机械臂写汉字,且100个常用汉字正确率达到96%!
据了解,这位参与“意念写字”的志愿者张大伯今年76岁,是车祸后高位截瘫患者,于2020年参与浙江大学脑机接口研究项目,成为了我国首例侵入式脑机接口临床转化研究的志愿者。
目前,志愿者张大伯可通过意念完成喝水、进食、握手等手部大关节动作。
不过脑控书写相比日常活动显然还有更多难题需要攻克,而汉字之于英文更有着笔画多、字数多、分类难等特点,使机械臂伸抓的编码难度也更高。
据了解,每书写一个汉字,都会有不同的神经元组合参与,进而产生不一样的脑信号模式,科研人员通过动态解码模型,实时捕捉志愿者的脑神经活动,解析其想象的书写轨迹,再通过控制机械臂进行书写,以此完成整个运动过程。
浙江大学脑机调控临床转化研究中心神经疾病分中心主任、浙大二院神经外科主任张建民表示:
“我们都知道汉字的书写在偏旁、部首、笔顺等方面有很多讲究,甚至笔画长一点或是短一点,也有可能完全是两个字,而且国外也不会有团队研究汉字,我们没有参照,所以此次对于汉字的成功解码是非常重要的一环,也是脑机接口研究的一个非常关键的突破。”
抛开大家所期待的意念玩游戏不谈,其本身在医学领域方面的应用价值也是有目共睹,相信大家都很好奇:
这项技术什么时候能应用到生活中?
目前脑机技术发展到什么阶段了?
通过查询相关论文,我们可以得知虽然脑机的消息在今年集体爆发,但相关研究甚至可追溯至1924年,而近10年来更是成为了研究热点,年度论文发表数量增长了86%。
有92个国家开展了脑机接口医学应用研究,其中美国、中国、德国发文数量排名前三位,但医学应用研究还较为分散,目前尚未出现影响力较大的顶尖研究机构,也未形成较大规模的研究集群。
其中,中国是医学领域的脑机接口专利公开数量最多的国家,在全部1239件中持有602件专利。
而Neurolutions公司(34件)、天津大学(33件)、华南理工大学(31件)、加州大学系统(20件)、清华大学(20件)、西安交通大学(20件)、中国科学院自动化研究所(18件)、浙江大学(18件)、斯坦福大学(15件)、Neurable公司(14件)是申请脑机接口医学应用专利数量排名前十的机构。
可以看出,脑机接口医学应用领域的技术研发国际上以企业为主,而我国以高校和研究机构为主,企业参与程度有待提高。
目前,我国已有十余件脑机接口产品获得NMPA“创新医疗器械”认定,应用场景包括:神经外科手术的导航定位、瘫痪患者的神经刺激、精神疾病患者的病情管理等,脑电耳机等一批医疗器械也陆续获批上市。
该技术的医学应用范围正在不断扩大,未来有望全面应用于健康人群的日常监测。
引用论文:
1. 《脑机接口医学应用的研发现状与趋势》,作者: 陈琪,袁天蔚,张丽雯,龚瑾,傅璐,韩雪,阮梅花,于振https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10307606/
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