颈椎脑机接口

1、脑机接口是哪个专业?

个人推荐神经科学方面的，仅供参考，最好出国

2、谁对脑机接口有大概的了解？

脑机接口(brain-computer interface,BCI)利用脑电信号实现人脑与计算机或其他电子设备的通讯和控制,是一种新的人机接口方式.它在康复医学和控制工程等领域有应用前景.本文介绍了BCIs系统的工作原理,从系统设计、数据获取及处理方法两方面论述了BCIs系统设计中的关键技术,最后指出了BCIs存在的主要问题和发展趋势.这些探讨为BCIs的设计与研究提供了指导.

3、脑机接口的概述

在该定义中，“脑”一词意指有机生命形式的脑或神经系统，而并非仅仅是“mind”。“机”意指任何处理或计算的设备，其形式可以从简单电路到硅芯片。
对脑机接口的研究已持续了超过40年了。20世纪90年代中期以来，从实验中获得的此类知识显著增长。在多年来动物实验的实践基础上，应用于人体的早期植入设备被设计及制造出来，用于恢复损伤的听觉、视觉和肢体运动能力。研究的主线是大脑不同寻常的皮层可塑性，它与脑机接口相适应，可以像自然肢体那样控制植入的假肢。在当前所取得的技术与知识的进展之下，脑机接口研究的先驱者们可令人信服地尝试制造出增强人体功能的脑机接口，而不仅仅止于恢复人体的功能。这种技术在以前还只存在于科幻小说之中。

4、马斯克脑机接口是真的吗

是真的

脑机接口又叫大脑端口或脑机融合感知。这是一项将人或动物大脑与外部设备建立连接通路的现代科学技术。这种接口有单向和双向之分，单向脑机接口计算机只接受大脑传来的命令，或者计算机发送信号到大脑。双向脑机接口就是大脑和计算机等外部设备能够进行双向信息交换。

其实脑机接口本身并非马斯克首创，早在上世纪，脑机接口的研究就已经遍地开花了，我们中国也参与其中，“中国脑计划”项目中就包含这样的内容，是国家重点项目。

这个领域比较著名的是被称为“科学疯子”的美国神经学家菲利普·肯尼迪。他从上世纪80年代就开始了脑机结合的研究，并于1996年就对一位濒临死亡的渐冻症患者大脑植入电极，以后还有过多次对瘫痪患者、车祸患者的植入实验，虽然取得一些进展，但没有明显成功。

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人的大脑和机器有很大的区别：

机器擅长于枯燥、循环的计算，而人脑擅长创造出一些本不存在的东西。当我们利用脑机接口把这二者结合的时候，我们就集结了两者的优点。那时，我们将成为超越人类的存在。一些本来需要死记硬背的东西，我们只要看一眼就能永久记住了。

虽然我们的计算能力更强、速度更快，但这并不意味着更聪明，我们只处于“弱超级智能”的阶段。

但是意识上传之后，我们与别人的交流会更加紧密，知识的互相学习会使我们的智能增强。并且额外空间附加的信息处理模块可以在质量上提高智能，让我们一步步逼近“强超级智能”的阶段。

最后，它还有一个最令人向往的好处，那就是永生。在意识上传之后，我们就可以逃避自然的衰老定律了。虽然肉体会毁灭，但只要存在着介质，我们的意识就能永存。对于追求永生而炼丹的秦始皇来说，这个功能他应该最为羡慕了。

5、失语患者可以通过脑机表达声音了？

是的。8月6日，西安交大二附院重症医学科联合西安交通大学校机械工程学院使用脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）技术，成功让一位高位截瘫失语患者发声“说”出“你好”！

来自甘肃会宁的这位44岁男性患者，由于半个月前不慎从高处跌落，第5、第6颈椎脱位，导致高位脊髓受损。经过当地医院及时手术治疗，颈椎已成功复位，但目前四肢功能尚未恢复，外加气管切开状态伴随延髓麻痹导致患者吞咽困难和言语障碍，只能通过眨眼（“是”或“否”）来向医生表达自己的诉求。如何让这样的患者更好地表达自己的心声？这一问题一直困扰着国内外ICU医护人员。

近期，重症医学科王小闯主任、王岗副主任同机械工程学院徐光华教授就BCI技术在重症患者中的应用进行充分论证，并针对该患者制定出个体化实施方案。随后，王主任在主管医师充分与患者及其家属沟通病情的基础上，就BCI技术的安全性及可行性与患者及其家属进一步沟通。

在征得患者及其家属同意后，徐教授及其团队于8月6日上午带着整套设备来到科室，用BCI技术帮助患者说出他的心里话。

在科室赵玉杰医师和侯彦丽医师确认患者心电监护及气道插管安全后，责任护士和徐教授团队一起给患者带上了脑电帽。徐教授反复检查确保设备连接正常后，患者的第一次BCI测试正式开始，屏幕开始倒计时：5,4,3,2,1。

在程序简短的引导教学后，患者便可通过注视电脑屏幕“操控”设备。病床上的患者安静地看着电脑屏幕上不断跳动的字符，不一会儿屏幕上就跳出了“你好”两个字。脑电帽采集到了患者的脑电信号，通过计算机的处理和分析，患者最终用BCI系统“说”出了“你好”。

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BCI的原理

据介绍，BCI是一种利用各式电极采集大脑活动产生的生物电信号，并通过计算机对信号进行处理分析，解码运动、视觉等信号，从而实现人机交互的技术。根据采集信号的方法不同，BCI系统可分为有创BCI和无创BCI。

前者直接从大脑皮层表面采集脑电信号，需要手术植入芯片；而后者通过脑电帽等穿戴设备，从头皮上采集脑电波信号，记录脑电图（Electroencephalogram，EEG）。EEG反应了大脑组织的电活动及大脑的功能状态，通过对脑电图的分析，可以探测和识别人的意图，并据此可实现对外部设备的直接控制。

6、脑机接口的接口研究

侵入式脑机接口主要用于重建特殊感觉（例如视觉）以及瘫痪病人的运动功能。此类脑机接口通常直接植入到大脑的灰质，因而所获取的神经信号的质量比较高。但其缺点是容易引发免疫反应和愈伤组织（疤），进而导致信号质量的衰退甚至消失。
视觉脑机接口方面的一位先驱是William Dobelle。他的皮层视觉脑机接口主要用于后天失明的病人。1978年，Dobelle在一位男性盲人Jerry的视觉皮层植入了68个电极的阵列，并成功制造了光幻视（Phosphene）。该脑机接口系统包括一个采集视频的摄像机，信号处理装置和受驱动的皮层刺激电极。植入后，病人可以在有限的视野内看到灰度调制的低分辨率、低刷新率点阵图像。该视觉假体系统是便携式的，且病人可以在不受医师和技师帮助的条件下独立使用。
2002年，Jens Naumann成为了接受Dobelle的第二代皮层视觉假体植入的16位病人中的第一位。第二代皮层视觉假体的特点是能将光幻视更好地映射到视野，创建更稳定均一的视觉。其光幻视点阵覆盖的视野更大。接受植入后不久，Jens就可以自己在研究中心附近慢速驾车漫游。
针对“运动神经假体”的脑际接口方面，Emory大学的Philip Kennedy和Roy Bakay最先在人植入了可获取足够高质量的神经信号来模拟运动的侵入性脑际接口。他们的病人Johnny Ray患有脑干中风导致的锁闭综合症。Ray在1998年接受了植入，并且存活了足够长的时间来学会用该脑机接口来控制电脑光标。
2005年，Cyberkinetics公司获得美国FDA批准，在九位病人进行了第一期的运动皮层脑机接口临床试验。四肢瘫痪的Matt Nagle成为了第一位用侵入式脑机接口来控制机械臂的病人，他能够通过运动意图来完成机械臂控制、电脑光标控制等任务。其植入物位于前中回的运动皮层对应手臂和手部的区域。该植入称为BrainGate，是包含96个电极的阵列。
部分侵入式脑机接口一般植入到颅腔内，但是位于灰质外。其空间分辨率不如侵入式脑机接口，但是优于非侵入式。其另一优点是引发免疫反应和愈伤组织的几率较小。
皮质脑电图（ECoG：ElectroCorticoGraphy）的技术基础和脑电图的相似，但是其电极直接植入到大脑皮层上，硬脑膜下的区域。华盛顿大学（圣路易斯）的Eric Leuthardt和Daniel Moran是最早在人体试验皮层脑电图的研究者。根据一则报道，他们的基于皮层脑电图的脑际接口能够让一位少年男性病人玩电子游戏。同时该研究也发现，用基于皮层脑电图的脑机接口来实现多于一维的运动控制是比较困难的。
基于“光反应成像”的脑机接口尚处在理论阶段。其概念是在颅腔内植入可测量单神经元兴奋状态的微型传感器，以及受其驱动的微型激光源。可用该激光源的波长或时间模式的变化来编码神经元的状态，并将信号发送到颅腔外。该概念的优点是可在感染、免疫反应和愈伤反应的几率较小的条件下长时间监视单个神经元的兴奋状态。 作为有潜力的非侵入式脑机接口已得到深入研究，这主要是因为该技术良好的时间分辨率、易用性、便携性和相对低廉的价格。但该技术的一个问题是它对噪声的敏感，另一个使用EEG作为脑机接口的现实障碍是使用者在工作之前要进行大量的训练。这方面研究的一个典型例子是德国图宾根大学的Niels Birbaurmer于1990年代进行的项目。该项目利用瘫痪病人的脑电图信号使其能够控制电脑光标。经过训练，十位瘫痪病人能够成功地用脑电图控制光标。但是光标控制的效率较低，在屏幕上写100个字符需要1个小时，且训练过程常耗时几个月。在Birbaumer的后续研究中，多个脑电图成分可被同时测量，包括μ波和β波。病人可以自主选择对其最易用的成分进行对外部的控制。
与上述这种需要训练的EEG脑机接口不同，一种基于脑电P300信号的脑机接口不需要训练，因为P300信号是人看到熟识的物体是非自主地产生的。美国罗切斯特大学的Jessica Bayliss的2000年的一项研究显示，受试者可以通过P300信号来控制虚拟现实场景中的一些物体，例如开关灯或者操纵虚拟轿车等。
1999年，美国凯斯西留地大学由Hunter Peckham领导的研究组用64导脑电图恢复了四肢瘫痪病人Jim Jatich的一定的手部运动功能。该技术分析脑电信号中的β波，来分类病人所想的向上和向下两个概念，进而控制一个外部开关。除此以外，该技术还可以使病人控制电脑光标以及驱动其手部的神经控制器，来一定程度上回复运动功能。
应用人工神经网络，计算机可以分担病人的学习负担。Fraunhofer学会2004年用这一技术显著降低了脑机接口训练学习所需的时间。
Eardo Miranda的一系列试验旨在提取和音乐相关的脑电信号，使得残疾病人可以通过思考音乐来和外部交流，这种概念称为“脑声机”（encephalophone）。 John Donoghue及其同事创立了Cybernetics公司，宗旨是推动实用的人类脑机接口技术的发展。该公司目以Cybernetics神经技术公司为名在美国股市上市。BrainGate是该公司生产的电极阵列，该产品基于美国犹他大学的Richard Normann研发的“犹他”电极阵列。
Philip Kennedy创立了Neural Signals公司。该公司生产的脑机接口设备使用玻璃锥内含的蛋白质包裹的微电极阵列，旨在促进电极和神经元之间的耦合。该公司除了生产侵入式脑际接口产品，还销售一种可回复言语功能的植入设备。
2004年为止，William Dobelle创建的公司已经在16位失明病人内植入了初级视皮层视觉假体。该公司仍在继续研发视觉植入物，但这类产品至今没有获得FDA的批准，因而不能在美国境内使用于人类。

7、如何看待脑机接口

如何看待电脑接口现在电脑接口基本上都是统一的啦。以后应该也不会有太大变化的呢

8、脑机接口是什么意思

脑机接口（brain-computer interface，BCI），指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与设备的信息交换。这一概念其实早已有之，但直到上世纪九十年代以后，才开始有阶段性成果出现。 

2008年，匹兹堡大学神经生物学家宣称利用脑机接口，猴子能用操纵机械臂给自己喂食。2020年8月29日，埃隆·马斯克自己旗下的脑机接口公司找来“三只小猪”向全世界展示了可实际运作的脑机接口芯片和自动植入手术设备。

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相关伦理问题

关于脑机接口的伦理学争论尚不活跃，动物保护组织也对这方面的研究关注也不多。这主要是因为脑际接口研究的目标是克服多种残疾，也因为脑机接口通常给予病人控制外部世界的能力，而不是被动接受外部世界的控制。（当然视觉假体、人工耳蜗等感觉修复技术是例外。）

有人预见，未来当脑际接口技术发展到一定程度后，将不但能修复残疾人的受损功能，也能增强正常人的功能。例如深部脑刺激（DBS）技术和RTMS等技术可以用来治疗抑郁症和帕金森氏病，将来也可能可以用来改变正常人的一些脑功能和个性。

又例如，上文提及的海马体神经芯片将来可能可以用来增强正常人的记忆。这可能将带来一系列关于“何为人类”、“心灵控制”的问题争论。