1、腦機介面是哪個專業?
個人推薦神經科學方面的,僅供參考,最好出國
2、誰對腦機介面有大概的了解?
腦機介面(brain-computer interface,BCI)利用腦電信號實現人腦與計算機或其他電子設備的通訊和控制,是一種新的人機介面方式.它在康復醫學和控制工程等領域有應用前景.本文介紹了BCIs系統的工作原理,從系統設計、數據獲取及處理方法兩方面論述了BCIs系統設計中的關鍵技術,最後指出了BCIs存在的主要問題和發展趨勢.這些探討為BCIs的設計與研究提供了指導.
3、腦機介面的概述
在該定義中,「腦」一詞意指有機生命形式的腦或神經系統,而並非僅僅是「mind」。「機」意指任何處理或計算的設備,其形式可以從簡單電路到硅晶元。
對腦機介面的研究已持續了超過40年了。20世紀90年代中期以來,從實驗中獲得的此類知識顯著增長。在多年來動物實驗的實踐基礎上,應用於人體的早期植入設備被設計及製造出來,用於恢復損傷的聽覺、視覺和肢體運動能力。研究的主線是大腦不同尋常的皮層可塑性,它與腦機介面相適應,可以像自然肢體那樣控制植入的假肢。在當前所取得的技術與知識的進展之下,腦機介面研究的先驅者們可令人信服地嘗試製造出增強人體功能的腦機介面,而不僅僅止於恢復人體的功能。這種技術在以前還只存在於科幻小說之中。
4、馬斯克腦機介面是真的嗎
是真的
腦機介面又叫大腦埠或腦機融合感知。這是一項將人或動物大腦與外部設備建立連接通路的現代科學技術。這種介面有單向和雙向之分,單向腦機介面計算機只接受大腦傳來的命令,或者計算機發送信號到大腦。雙向腦機介面就是大腦和計算機等外部設備能夠進行雙向信息交換。
其實腦機介面本身並非馬斯克首創,早在上世紀,腦機介面的研究就已經遍地開花了,我們中國也參與其中,「中國腦計劃」項目中就包含這樣的內容,是國家重點項目。
這個領域比較著名的是被稱為「科學瘋子」的美國神經學家菲利普·肯尼迪。他從上世紀80年代就開始了腦機結合的研究,並於1996年就對一位瀕臨死亡的漸凍症患者大腦植入電極,以後還有過多次對癱瘓患者、車禍患者的植入實驗,雖然取得一些進展,但沒有明顯成功。
(4)頸椎腦機介面擴展資料:
人的大腦和機器有很大的區別:
機器擅長於枯燥、循環的計算,而人腦擅長創造出一些本不存在的東西。當我們利用腦機介面把這二者結合的時候,我們就集結了兩者的優點。那時,我們將成為超越人類的存在。一些本來需要死記硬背的東西,我們只要看一眼就能永久記住了。
雖然我們的計算能力更強、速度更快,但這並不意味著更聰明,我們只處於「弱超級智能」的階段。
但是意識上傳之後,我們與別人的交流會更加緊密,知識的互相學習會使我們的智能增強。並且額外空間附加的信息處理模塊可以在質量上提高智能,讓我們一步步逼近「強超級智能」的階段。
最後,它還有一個最令人嚮往的好處,那就是永生。在意識上傳之後,我們就可以逃避自然的衰老定律了。雖然肉體會毀滅,但只要存在著介質,我們的意識就能永存。對於追求永生而煉丹的秦始皇來說,這個功能他應該最為羨慕了。
5、失語患者可以通過腦機表達聲音了?
是的。8月6日,西安交大二附院重症醫學科聯合西安交通大學校機械工程學院使用腦機介面(Brain-Computer Interface,BCI)技術,成功讓一位高位截癱失語患者發聲「說」出「你好」!
來自甘肅會寧的這位44歲男性患者,由於半個月前不慎從高處跌落,第5、第6頸椎脫位,導致高位脊髓受損。經過當地醫院及時手術治療,頸椎已成功復位,但目前四肢功能尚未恢復,外加氣管切開狀態伴隨延髓麻痹導致患者吞咽困難和言語障礙,只能通過眨眼(「是」或「否」)來向醫生表達自己的訴求。如何讓這樣的患者更好地表達自己的心聲?這一問題一直困擾著國內外ICU醫護人員。
近期,重症醫學科王小闖主任、王崗副主任同機械工程學院徐光華教授就BCI技術在重症患者中的應用進行充分論證,並針對該患者制定出個體化實施方案。隨後,王主任在主管醫師充分與患者及其家屬溝通病情的基礎上,就BCI技術的安全性及可行性與患者及其家屬進一步溝通。
在徵得患者及其家屬同意後,徐教授及其團隊於8月6日上午帶著整套設備來到科室,用BCI技術幫助患者說出他的心裡話。
在科室趙玉傑醫師和侯彥麗醫師確認患者心電監護及氣道插管安全後,責任護士和徐教授團隊一起給患者帶上了腦電帽。徐教授反復檢查確保設備連接正常後,患者的第一次BCI測試正式開始,屏幕開始倒計時:5,4,3,2,1。
在程序簡短的引導教學後,患者便可通過注視電腦屏幕「操控」設備。病床上的患者安靜地看著電腦屏幕上不斷跳動的字元,不一會兒屏幕上就跳出了「你好」兩個字。腦電帽採集到了患者的腦電信號,通過計算機的處理和分析,患者最終用BCI系統「說」出了「你好」。
(5)頸椎腦機介面擴展資料
BCI的原理
據介紹,BCI是一種利用各式電極採集大腦活動產生的生物電信號,並通過計算機對信號進行處理分析,解碼運動、視覺等信號,從而實現人機交互的技術。根據採集信號的方法不同,BCI系統可分為有創BCI和無創BCI。
前者直接從大腦皮層表面採集腦電信號,需要手術植入晶元;而後者通過腦電帽等穿戴設備,從頭皮上採集腦電波信號,記錄腦電圖(Electroencephalogram,EEG)。EEG反應了大腦組織的電活動及大腦的功能狀態,通過對腦電圖的分析,可以探測和識別人的意圖,並據此可實現對外部設備的直接控制。
6、腦機介面的介面研究
侵入式腦機介面主要用於重建特殊感覺(例如視覺)以及癱瘓病人的運動功能。此類腦機介面通常直接植入到大腦的灰質,因而所獲取的神經信號的質量比較高。但其缺點是容易引發免疫反應和愈傷組織(疤),進而導致信號質量的衰退甚至消失。
視覺腦機介面方面的一位先驅是William Dobelle。他的皮層視覺腦機介面主要用於後天失明的病人。1978年,Dobelle在一位男性盲人Jerry的視覺皮層植入了68個電極的陣列,並成功製造了光幻視(Phosphene)。該腦機介面系統包括一個採集視頻的攝像機,信號處理裝置和受驅動的皮層刺激電極。植入後,病人可以在有限的視野內看到灰度調制的低解析度、低刷新率點陣圖像。該視覺假體系統是攜帶型的,且病人可以在不受醫師和技師幫助的條件下獨立使用。
2002年,Jens Naumann成為了接受Dobelle的第二代皮層視覺假體植入的16位病人中的第一位。第二代皮層視覺假體的特點是能將光幻視更好地映射到視野,創建更穩定均一的視覺。其光幻視點陣覆蓋的視野更大。接受植入後不久,Jens就可以自己在研究中心附近慢速駕車漫遊。
針對「運動神經假體」的腦際介面方面,Emory大學的Philip Kennedy和Roy Bakay最先在人植入了可獲取足夠高質量的神經信號來模擬運動的侵入性腦際介面。他們的病人Johnny Ray患有腦干中風導致的鎖閉綜合症。Ray在1998年接受了植入,並且存活了足夠長的時間來學會用該腦機介面來控制電腦游標。
2005年,Cyberkinetics公司獲得美國FDA批准,在九位病人進行了第一期的運動皮層腦機介面臨床試驗。四肢癱瘓的Matt Nagle成為了第一位用侵入式腦機介面來控制機械臂的病人,他能夠通過運動意圖來完成機械臂控制、電腦游標控制等任務。其植入物位於前中回的運動皮層對應手臂和手部的區域。該植入稱為BrainGate,是包含96個電極的陣列。
部分侵入式腦機介面一般植入到顱腔內,但是位於灰質外。其空間解析度不如侵入式腦機介面,但是優於非侵入式。其另一優點是引發免疫反應和愈傷組織的幾率較小。
皮質腦電圖(ECoG:ElectroCorticoGraphy)的技術基礎和腦電圖的相似,但是其電極直接植入到大腦皮層上,硬腦膜下的區域。華盛頓大學(聖路易斯)的Eric Leuthardt和Daniel Moran是最早在人體試驗皮層腦電圖的研究者。根據一則報道,他們的基於皮層腦電圖的腦際介面能夠讓一位少年男性病人玩電子游戲。同時該研究也發現,用基於皮層腦電圖的腦機介面來實現多於一維的運動控制是比較困難的。
基於「光反應成像」的腦機介面尚處在理論階段。其概念是在顱腔內植入可測量單神經元興奮狀態的微型感測器,以及受其驅動的微型激光源。可用該激光源的波長或時間模式的變化來編碼神經元的狀態,並將信號發送到顱腔外。該概念的優點是可在感染、免疫反應和愈傷反應的幾率較小的條件下長時間監視單個神經元的興奮狀態。 作為有潛力的非侵入式腦機介面已得到深入研究,這主要是因為該技術良好的時間解析度、易用性、便攜性和相對低廉的價格。但該技術的一個問題是它對雜訊的敏感,另一個使用EEG作為腦機介面的現實障礙是使用者在工作之前要進行大量的訓練。這方面研究的一個典型例子是德國圖賓根大學的Niels Birbaurmer於1990年代進行的項目。該項目利用癱瘓病人的腦電圖信號使其能夠控制電腦游標。經過訓練,十位癱瘓病人能夠成功地用腦電圖控制游標。但是游標控制的效率較低,在屏幕上寫100個字元需要1個小時,且訓練過程常耗時幾個月。在Birbaumer的後續研究中,多個腦電圖成分可被同時測量,包括μ波和β波。病人可以自主選擇對其最易用的成分進行對外部的控制。
與上述這種需要訓練的EEG腦機介面不同,一種基於腦電P300信號的腦機介面不需要訓練,因為P300信號是人看到熟識的物體是非自主地產生的。美國羅切斯特大學的Jessica Bayliss的2000年的一項研究顯示,受試者可以通過P300信號來控制虛擬現實場景中的一些物體,例如開關燈或者操縱虛擬轎車等。
1999年,美國凱斯西留地大學由Hunter Peckham領導的研究組用64導腦電圖恢復了四肢癱瘓病人Jim Jatich的一定的手部運動功能。該技術分析腦電信號中的β波,來分類病人所想的向上和向下兩個概念,進而控制一個外部開關。除此以外,該技術還可以使病人控制電腦游標以及驅動其手部的神經控制器,來一定程度上回復運動功能。
應用人工神經網路,計算機可以分擔病人的學習負擔。Fraunhofer學會2004年用這一技術顯著降低了腦機介面訓練學習所需的時間。
Eardo Miranda的一系列試驗旨在提取和音樂相關的腦電信號,使得殘疾病人可以通過思考音樂來和外部交流,這種概念稱為「腦聲機」(encephalophone)。 John Donoghue及其同事創立了Cybernetics公司,宗旨是推動實用的人類腦機介面技術的發展。該公司目以Cybernetics神經技術公司為名在美國股市上市。BrainGate是該公司生產的電極陣列,該產品基於美國猶他大學的Richard Normann研發的「猶他」電極陣列。
Philip Kennedy創立了Neural Signals公司。該公司生產的腦機介面設備使用玻璃錐內含的蛋白質包裹的微電極陣列,旨在促進電極和神經元之間的耦合。該公司除了生產侵入式腦際介面產品,還銷售一種可回復言語功能的植入設備。
2004年為止,William Dobelle創建的公司已經在16位失明病人內植入了初級視皮層視覺假體。該公司仍在繼續研發視覺植入物,但這類產品至今沒有獲得FDA的批准,因而不能在美國境內使用於人類。
7、如何看待腦機介面
如何看待電腦介面現在電腦介面基本上都是統一的啦。以後應該也不會有太大變化的呢
8、腦機介面是什麼意思
腦機介面(brain-computer interface,BCI),指在人或動物大腦與外部設備之間創建的直接連接,實現腦與設備的信息交換。這一概念其實早已有之,但直到上世紀九十年代以後,才開始有階段性成果出現。
2008年,匹茲堡大學神經生物學家宣稱利用腦機介面,猴子能用操縱機械臂給自己餵食。2020年8月29日,埃隆·馬斯克自己旗下的腦機介面公司找來「三隻小豬」向全世界展示了可實際運作的腦機介面晶元和自動植入手術設備。
(8)頸椎腦機介面擴展資料:
相關倫理問題
關於腦機介面的倫理學爭論尚不活躍,動物保護組織也對這方面的研究關注也不多。這主要是因為腦際介面研究的目標是克服多種殘疾,也因為腦機介面通常給予病人控制外部世界的能力,而不是被動接受外部世界的控制。(當然視覺假體、人工耳蝸等感覺修復技術是例外。)
有人預見,未來當腦際介面技術發展到一定程度後,將不但能修復殘疾人的受損功能,也能增強正常人的功能。例如深部腦刺激(DBS)技術和RTMS等技術可以用來治療抑鬱症和帕金森氏病,將來也可能可以用來改變正常人的一些腦功能和個性。
又例如,上文提及的海馬體神經晶元將來可能可以用來增強正常人的記憶。這可能將帶來一系列關於「何為人類」、「心靈控制」的問題爭論。