看書10分鐘，玩手機半小時?你的大腦可能需要充電了。近日，中科院深圳先進院副研究員蔚鵬飛告訴記者，其團隊研發(fā)的可穿戴式頭盔，通過監(jiān)測、調(diào)控腦電波，并結(jié)合人工智能算法，可實現(xiàn)超腦增強。
據(jù)悉，產(chǎn)品將于明年上市，可用于短期記憶力提升、集中注意力、運動康復(fù)等。
近年來，腦機接口成為熱門領(lǐng)域，其本質(zhì)是建立大腦和機器之間的通訊方案。蔚鵬飛團隊的研究，屬于非植入式腦機接口的一種。“比如植入式，非植入式優(yōu)點是無創(chuàng)，局限是信號的精準(zhǔn)度比植入式低，兩者各有不同的應(yīng)用場景。”他說。
蔚鵬飛向記者展示其研發(fā)的頭盔，外形像頭戴式耳機，戴上后，設(shè)備通過柔性電極傳感器，識別腦電波在大腦執(zhí)行不同任務(wù)時的變化。接下來，通過電極組合釋放微弱的電流脈沖刺激，使其到達大腦的特定區(qū)域，改變腦電波的活動，調(diào)控大腦神經(jīng)元細(xì)胞的活躍狀態(tài)。據(jù)悉，為提升采集信號的精度，團隊結(jié)合了機器學(xué)習(xí)和生物傳感材料等技術(shù)。
“因為腦組織非常復(fù)雜，這項技術(shù)要先對大腦進行計算機仿真建模，然后確定要刺激的目標(biāo)區(qū)域和參數(shù)，再用電極對相關(guān)的區(qū)域進行電流刺激，從而達到干預(yù)和調(diào)控的效果。”蔚鵬飛說，這種頭盔還利用人工智能算法實時讀取大腦活動狀態(tài)，匹配、推薦刺激參數(shù)，以實現(xiàn)精準(zhǔn)的個性化調(diào)控。
蔚鵬飛稱，在目前的臨床測試中，兩組參與人員戴上頭盔背單詞，在其不知情的情況下，其中一組施加電刺激，另一組不施加。每天戴上一定時間，重復(fù)一星期后，被施加了電刺激的人員記憶力提升了17%左右。
據(jù)悉，相關(guān)技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利9項，實用新型專利1項，正在申請二類醫(yī)療器械證。相關(guān)產(chǎn)品預(yù)計在明年上市。
微電流刺激療法已在國際上被廣泛使用。但其歷史可以追溯到至少2000年前，醫(yī)生已開始用電鰩魚緩解患者的疼痛。
腦機對接溯源
●1924年，德國精神病學(xué)家伯格發(fā)現(xiàn)了腦電圖，人們看到了來自大腦的信號。
●1969年，華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院利用猴子進行腦電生物反饋的研究。
●1990年，杜克大學(xué)的尼可萊里斯完成對老鼠運動腦電波的初步研究，實現(xiàn)了提取夜猴的皮層運動神經(jīng)元信號，來控制機器人手臂。
●1999年，哈佛大學(xué)的斯坦利試圖解碼貓的神經(jīng)元放電信息，來重建視覺圖像，從中能看到可辨認(rèn)的物體和場景。
●2000年，Donoghue小組實現(xiàn)恒河猴對計算機屏幕上的光標(biāo)運動控制，來追蹤視覺目標(biāo)，其中猴子不需要運動肢體。
●2008年，匹茲堡大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家宣稱利用腦機接口，猴子能用操縱機械臂給自己喂食，標(biāo)志著相關(guān)技術(shù)已實現(xiàn)動物腦和外部設(shè)備直接相連。
●2009年，美國南加州大學(xué)的伯格小組研制出能夠模擬海馬體功能的神經(jīng)芯片。該團隊將這種芯片植入大鼠腦內(nèi)，使其成為高級腦功能假體。
●2014年，巴西世界杯，身著機器戰(zhàn)甲的截肢患者，憑借腦機接口和機械外骨骼開出了一球，背后技術(shù)由尼可萊里斯團隊提供。
●2016年，美國明尼蘇達大學(xué)取得重大突破，讓普通人在沒有植入大腦電極的情況下，只憑借“意念”，在復(fù)雜的三維空間內(nèi)實現(xiàn)物體控制，包括操縱機器臂抓取、放置物體和控制飛行器飛行。
●2017年，斯坦福大學(xué)團隊發(fā)表論文，宣布他們成功讓三名受試癱瘓者通過簡單的想象，精準(zhǔn)控制電腦屏幕的光標(biāo)，輸入了他們想說的話，其中一名患者可以在1分鐘內(nèi)平均輸入39個字母。
●2020年，埃隆·馬斯克旗下的Neuralink公司找來“三只小豬”，向全世界展示了采集到的大腦信號。
