《自然》刊登脑机接口技术重大进展:“读心”速度和准确性前所未有

《自然》刊登脑机接口技术重大进展:“读心”速度和准确性前所未有 患有神经系统疾病(包括脑干中风或肌萎缩性侧索硬化症)的人往往因肌肉瘫痪而丧失语言能力。过往的研究表明,可以从瘫痪者的大脑活动中解码出语言,但输出形式只能是文字,而且速度、准确性和词汇量都较为有限。研究人员表示,与现有技术相比,新的脑机接口装置能够更快、更准确地将大脑活动解码为语言,并覆盖更大的词汇量。两项研究成果两种不同的新的脑机接口装置分别由美国斯坦福大学团队和加州大学旧金山分校团队开发。由美国斯坦福大学团队开发的脑机接口装置,可以通过插入大脑的细电极阵列收集单个细胞的神经活动,并训练人工神经网络来解码病人想说的话。在该装置的帮助下,一名肌萎缩性侧索硬化症病人可以以每分钟62个词的速度进行交流,这一速度是此前类似装置的3.4倍,更加接近自然对话的速度(每分钟约160个词)。该装置在50个单词的词汇量下错误率为9.1%,比此前最先进的语言脑机接口装置低1/3。在使用12500词汇量时,该装置错误率为23.8%。该研究的主要作者FrankWillett博士表示,这项技术仍处于概念验证阶段,尚未准备好投入商业使用,但仍代表着为失去说话能力的患者恢复快节奏沟通的“重大进步”。在另一项研究中,加州大学旧金山分校团队开发了一种基于不同方法获取大脑活动的脑机接口装置,其电极覆盖在大脑表面并侦测许多细胞的活动。这一装置可以将大脑信号同时以三种形式输出:文字、语音和面部表情(以动画头像的形式呈现)。在该装置下,脑信号到文字的转译速度中位数为每分钟78个词,是此前记录的4.3倍,更加接近自然对话的速度。研究人员表示,该装置在解码50个词汇的句子时实现了4.9%的错误率,这比之前最先进的语言脑机接口装置低1/5。当实时解码超过1000个词汇的句子时,错误率达到25%。未来,加州大学旧金山分校团队希望创建该技术的无线版本,以便用户可以更自由地使用其语言能力,而不必始终保持与计算机的物理连接。值得注意的是,在可能的商业化之前,这项技术还必须在更多人身上进行测试,以证明其可靠性。两个团队都希望未来进一步提高其所开发的脑机接口装置的速度和准确性。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379429.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1379429.htm

相关推荐

封面图片

脑机接口技术又有突破性进展 马斯克合伙人研制大脑“第七层”

脑机接口技术又有突破性进展马斯克合伙人研制大脑“第七层”Precision公司由马斯克脑机接口公司Neuralink的另外两名联合创始人MichaelMager和BenjaminRapoport共同创立,该公司本周还宣布了新一轮超过4000万美元的B轮融资。人类大脑皮层由六个细胞层组成,Precision的科学家和工程师所做的工作是在六层细胞表面再人工构建“第七层”皮质接口,以一种“半侵入性”的方式植入大脑中。公司称这意味着患有渐冻人症(ALS)等严重退行性疾病的患者将重新获得通过移动光标、打字甚至用意念的方式访问社交媒体与外界交流的能力。与目前市场上从事脑机接口设备研发的企业相似,Precision公司研制的“第七层”设备本质上而言是一个柔性电极阵列,但它的特点在于超薄,厚度仅有头发丝的五分之一,与大脑表面贴合后而不易损坏脑组织。这种半侵入式的植入设备介于深度脑植入与外部脑刺激设备之间。好处是可以减少侵入性外科手术对大脑的伤害(手术创口不到1毫米),同时对大脑信号提取的精准度要高于外部连接设备;但缺点是由于该设备是贴附在大脑表层,能够处理的大脑信号仅限于大脑皮层信号,无法提取大脑深层的控制记忆、情绪等高级认知的信号。据公司介绍,Precision已成功使用“第七层”设备解码了动物的神经信号,未来几个月内有望获得美国FDA批准,在人体上测试该技术。复旦大学光电研究院研究员宋恩名1月28日在接受第一财经记者电话采访时表示:“该类半侵入式的脑机接口产品优势体现在超薄的柔性结构与微创式手术安全性,其脑电信号的处理能力也受益于高精度技术和材料科学方面的突破。但任何植入大脑的设备在伦理方面都会面临巨大的挑战,生物本体大脑容易受到产品泄漏电流的潜在危害,因此在安全性和有效性方面都有待进一步的验证。”在谈到柔性脑机接口产品面临的技术挑战时,宋恩名告诉第一财经记者:“理想的柔性材料应该具备两方面的特性,一是超薄柔软,这样能够避免对脆弱脑组织的损伤;二是要性能稳定,能够防止脑脊髓液的渗透以及材料植入后容易出现的滑移。”宋恩名向第一财经记者介绍称,目前脑机接口公司研发的植入式柔性电极采用大多是金或者铂等金属导体,相应的柔性电子封装容易出现漏电问题,在应用安全性方面存在风险,而且在脑电信号采集方面信噪比较低。宋恩名团队提出了一种集成化硅基晶体管阵列的高通量脑机接口柔性电极,有望实现更长期的脑电信号记录。“植入式脑机接口的微电极阵列可以让高时空精度脑电传感成为可能,而大规模硅薄膜晶体管可以实现高密度脑电信号放大功能。”宋恩名对第一财经记者表示。他还表示,团队正在研究一种生物兼容性更好的硅基可降解脑机接口系统,以优化脑机接口的信噪比以及解决植入失效后被取出所带来的二次手术风险。大脑研究在很多方面都是现代医学的下一个前沿,而2023年也有望成为神经技术的“分水岭之年”,该领域从技术和资金方面都出现了积极势头。在国内,深圳脑科学技术公司应和脑科学近日宣布完成超亿元天使轮融资;在全球,除了Precision公司之外,脑机接口公司Synchron也于去年12月宣布获得7500万美元C轮融资。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341429.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1341429.htm

封面图片

脑机接口技术离普通人还有多远?

脑机接口技术离普通人还有多远?创新的神经接口技术近年来备受科学界和资本界关注,脑机接口、深部脑刺激等技术已经在神经外科临床中应用,给医生带来便利,给患者带来福音。但是,企业家们的愿景远不止这些。Neuralink公司创始人马斯克希望有一天通过脑机接口技术,可以真正实现下载大脑、记忆和人的性格。他还称已将自己的大脑上传到云端,并且已和虚拟版的自己交谈过。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1317455.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1317455.htm

封面图片

脑机接口新设备实时解码脑内语音信号

脑机接口新设备实时解码脑内语音信号美国加州理工学院大脑科学科研团队开发出一种新设备。它是首个可通过记录单个神经元信号,实时解码人脑内想说的单词的脑机接口设备。尽管这项技术目前还处于早期阶段,只适用于少数单词,但未来有望让那些失去语言能力的人用想法“说话”。相关论文发表在最新一期《自然・人类行为》杂志上。在最新试验里,研究人员对两位参与者进行了测试,并让他们想象说出屏幕上显示的单词,这个过程重复了好几次。然后,通过脑机接口设备,将参与者大脑内的语音信号测量结果与计算机模型相结合,可实时预测他们想说的单词。对于第一个参与者,脑机接口捕捉到了所有单词的不同神经信号,并能够以79%的准确率识别它们。但第二名参与者的解码准确率仅为23%。(科技日报)

封面图片

龙之杰:“脑机接口植入式生物实验室” 成立 系公司布局脑科学领域重大进展

龙之杰:“脑机接口植入式生物实验室”成立系公司布局脑科学领域重大进展从龙之杰获悉,日前,“脑机接口领先技术交流及签约仪式”活动在北京大兴生物医药产业基地成功举行。龙之杰的子公司北京脑连科技,与医药基地管委会举行了成立“脑机接口植入式生物实验室”签约仪式,这一举措是龙之杰布局脑科学领域的重大进展,搭建了一个高效的研发与转化平台,为推进脑机接口技术与生物医药大健康产业创新合作迈出坚实步伐。

封面图片

脑机接口 “首试者” 接线脱落,马斯克脑机接口公司 Neuralink 据悉早已知情

脑机接口“首试者”接线脱落,马斯克脑机接口公司Neuralink据悉早已知情据路透社报道,Neuralink公司上周披露,其第一位病人脑内的微小电线已经脱落,而知情人士称,这是该公司多年来一直知道的问题。知情人士说,Neuralink从去年在美国获批之前进行的动物试验中得知,这些电线可能会缩回,从而移除解码大脑信号的敏感电极,但Neuralink认为这种风险很低,不值得重新设计。(界面新闻)

封面图片

国脉科技:正与多方合作研究脑机接口技术的进展与潜在应用场景

国脉科技:正与多方合作研究脑机接口技术的进展与潜在应用场景国脉科技接受调研时表示,公司脑机接口是身联网技术的重要研究方向之一,主要负责实现身联网中对于退行性疾病逆转的目标。公司正与多方合作,积极研究脑机接口技术的进展与潜在应用场景,但是客观评价,目前该技术在国内外均处于前期实验阶段,尚未进入商业应用。在“国脉大学养老”项目中,我们正积极寻找、研发提升长者健康活力的前沿技术,并将根据实际需求推出相应服务与产品。

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人