马斯克为啥非要给你脑袋开个瓢 直接给脑袋接个高压电不行吗

马斯克为啥非要给你脑袋开个瓢直接给脑袋接个高压电不行吗而且马斯克透露,这次植入的初步结果检测到了神经脉冲。在最近的一次公开线上分享上,马斯克更是透露,这名首位人类受试者已基本康复,并且可仅凭思维操控鼠标。“目前进展良好,病人似乎已完全康复,我们没有发现任何不良反应。”他说。马斯克官宣被植入到患者大脑里的这颗芯片叫做Telepathy,他的原理是拦截大脑的神经信号来移动肢体,然后将这些信号重新传输到身体的其他地方,以便患者可以再次控制他们的肢体。这次实验的目的是为了治愈因脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症(ALS,也称为卢伽雷氏病)而导致四肢瘫痪的患者。Telepathy虽然即便是在2024年,脑机接口这个事对我们普通老百姓来说依然是难以置信。但是Neuralink这家公司,本来打算在2020年的时候就开始进行人体实验。可能是因为动物实验的结果并不理想,这家公司总计造成了1500只测试脑机接口动物的死亡,所以人体实验被推迟。直至2023年5月,Nueralink才获得批准。那么……它是如何做到的?无论是外观还是产品本质,Telepathy就是一个电极。那么也就是说,往大脑里通电就能达到控制四肢的效果,按照这个理论,用高压电接在大脑上效果不是更好吗,费那么大劲开瓢塞个铁片子进去图什么?事实上这个逻辑既是对的,也是错的。我们需要先来了解什么才是大脑。大脑有两个基本功能:记录神经元的输出信息,以及向大脑输入信息或以其他方式改变其自然信息流。举个实际的例子,当你阅读这句话时,这一过程正在自然地发生在你的大脑中。你的眼睛进行特定的水平运动,这是大脑神经元向“机器”(即你的眼睛)输出指令,并由眼睛接收并执行的过程。同时,屏幕上的光子进入视网膜,刺激大脑皮层枕叶区域的神经元,使得文字图像进入你的大脑视觉中枢。这个图像进一步刺激大脑的另一部分神经元,从而让你能够处理图像中的信息并理解句子的意义。输入和输出信息是大脑神经元的核心工作,那么对于脑机接口(BMI)产业的目标,就是如何参与到这个过程中去。马斯克正在给年轻的马斯克安装头戴设备,由AI生成乍一看,这似乎不是一项特别艰巨的任务,毕竟就两个硬指标。然而大脑皮层内部大约有200亿个活跃的神经元,每个神经元通过突触与多达1000个,有时甚至高达10000个其他神经元相连。想要具体了解每个神经元具体是哪些作用,难度是非常大的。Neuralink建立在现代电子和计算技术能够识别并解读被称为神经元的脑细胞电信号这一理念之上。这种计算技术进而可以通过生成自身的信号与身体进行双向通信。上文提到的Telepathy,其工作原理是将包含1024个微小电极的64根线程插入大脑中。每个电极都能够感知大脑的电信号。为了能够在不打扰大脑内血细胞的情况下完成操作,Neuralink还为患者准备了一些机器人,用于在患者大脑内安装电极导线。Telepathy装置跟硬币差不多大小,不过它更厚一些。整个手术的过程是,在患者的颅骨上线嵌入一个类似大小的孔,再把Telepathy塞进去。它配备了一个处理器,负责管理和调控与大脑及外部世界的通信,并且支持无线通信和充电功能。其实所有的脑机接口技术,无论是植入式设备还是头戴设备,都基于相同的基本原理:它们记录与某种功能(如语言或注意力)相关的神经活动,通常是记录活动产生的电信号;下一步解释这种活动的含义;最后将其用于控制外部设备或简单地提供给用户作为信息。植入式脑机接口记录的脑信号比外部设备更加丰富,但这些实验性的设备仅供那些潜在的临床益处超过例如脑损伤或感染的风险的人使用。一个很有意思的事情是,马斯克创立Neuralink为的是啥?按照上面的说法,Neuralink理应是一个提供脑损伤治疗方案的医疗公司。然而如果你这么想,你格局就小了。Neuralink的理念来自于一个科幻概念,叫做neurallace。这个概念最早由作家伊恩·班克斯(IainM.Banks)在他的科幻小说《文明空间》(Cultureseries)中提出。其核心目的是通过在人脑皮层或周围组织中植入微型电极阵列,实现大脑与计算机或其他电子设备之间的高带宽通信,简单一点说这是种人脑与电脑之间无介质交互的概念。neurallace艺术概念图在Neuralink的蓝图里,他们想通过一种直接的、无缝的接口,通过纳米级别的传感器和电极与神经元相互连接,从而实现高效的脑机交互。这种设备的目标是增强认知能力、提高大脑对计算机系统的控制力,并且可能用于治疗神经系统相关的疾病。也就是说,这次的Telepathy在业务上来说只是一个“附赠品”。Neuralink真正想做的是在人类大脑里植入一个类似于手机、电脑这样的终端设备。这个公司最早的团队仅有8个人,不过有一个人的履历却和其他7个人“格格不入”(其余七人皆为生物相容性材料研究背景),他就是PaulMerolla。他曾经是IBMSyNAPSE项目的首席芯片设计师,还领导了TrueNorth芯片的开发(TrueNorth是当时晶体管数量最多的CMOS之一)。正是有了芯片设计专业的PaulMerolla,才能让Neuralink跳脱出“医疗仪器”这个架构,更加靠近neurallace理念。当然生物相容性也是非常重要的,neurallace需要在人体内表现出良好的生物相容性,以防止免疫系统的排斥反应。在材料科学和生物医学工程领域取得更大进展是至关重要的。按照马斯克的说法,Neuralink针对人体的试验预计将持续大约六年时间,最晚在2027年的时候,Neuralink的脑机接口设备将会被允许植入于健康人的大脑中,以提供新的计算机交互方式。不过马斯克说的话并不是那么靠谱,没必要太当真。2017年的时候他就说过,Neuralink会在2021年前就完成人体临床试验。可是这都2024年了,才开始第一次人体植入。对于我的大脑来说,还有其他套餐可以选吗?脑机接口这个领域虽然比较独特,但是这并不代表Neuralink一家独大。伊利诺伊大学在2017年就研究出了一种可生物降解、机械强度高的丝膜基材上用硅和其他传统材料构建高性能柔性电子器件。医生可以在大脑表面放置电极阵列来查明癫痫发作的根源,患者可以使用这种电极来控制计算机光标。伊利诺伊大学的丝绸脑机接口芯片该团队报告称,他们使用了一种丝绸电极装置,成功测量了猫大脑表面的电信号。丝绸是机械强度强的材料,这意味着薄膜可以卷起并通过颅骨上的小孔植入进患者的大脑皮层上。而且随着时间的推移,丝可以溶解成无害的生物分子。传统的表面电极阵列无法触及这些皱褶区域,而这些区域占据了大脑表面积的很大一部分。但是当这种材料被放置在脑组织上并用生理盐水湿润时,丝薄膜将会在脑表面缩小包裹,就能将电极带入组织的褶皱中。2023年的时候,旧金山加利福尼亚大学也公开了他们的脑机接口项目。团队将一个由250多个电极组成的网格植入进一位脑干中风患者的大脑皮层。这个网格位于曾经控制她身体、面部和喉部的区域之上。当安想象说出特定词语时,研究人员记录下了她的神经活动。随后,通过运用机器学习技术,他们确定了对应于每个单词以及如果能够发声时安会使用的面部运动的活动模式。金山加利福尼亚大学公开脑机接口项目未来脑机接口可能会成为常态,然而你愿意在你的大脑里塞这么一个玩意吗?...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421415.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1421415.htm

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马斯克的脑机要搞人体试验 意念控制不会要来了吧?

马斯克的脑机要搞人体试验意念控制不会要来了吧?报名的方法也很简单,只要进入Neuralink的官网,再点击患者登记就行。只不过,并不是所有人都能参与这次试验。Neuralink的公告上写得很清楚,由于颈脊髓损伤或者肌萎缩侧索硬化症(ALS)而四肢瘫痪的人可能符合这次试验的条件。再不济,也需要在视力、听力等方面患有残疾。最重要的是,你得先是个年满18岁的美国公民。在Neuralink的推文下,这些自告奋勇的志愿者或轻或重都患有一些身体疾病,希望能够通过Neuralink的脑机接口产品重新感受世界。如果人体试验真能成功,那就像Neuralink所说的那样人类可以用思想来控制体外设备,别说残疾人,或许我们普通人也离科幻电影里用意念开灯、煮咖啡也已经不远了。不过呢,咱也先别急着做梦,脑机接口这事儿,离我们说远不远,说近倒也不见得。Neuralink这次的人体试验为期六年,能不能成八字还没一撇呢,而且整个脑机接口行业的发展程度恐怕也远没有咱们想象中的成熟。一提起脑机接口,大伙儿的脑子里可能马上会浮现,芯片植入后脑勺还连接着一堆电线的画面。差评君在这简单科普一下,脑机接口可以分为侵入式、半侵入式和非侵入式三种。像Neuralink做的就是侵入式脑机接口,给你的脑子敲个洞,把这个长得跟硬币差不多的芯片,放到脑子里,听起来还挺吓人的。但其实,广义上的侵入式脑机接口很早就在医疗领域实现运用了,比如说DBS(深部脑电刺激),就是通过神经微创手术植入电极,时不时给你的神经来一下,对于治疗癫痫和帕金森还挺管用的。只不过DBS跟Neuralink最大的不同就是,后者要开颅。这危险系数蹭一下的就上来了!当然了,要是不想开颅也行,这不还有非侵入式和半侵入式嘛。资料显示,非侵入式脑机接口占脑机接口市场规模的86%,现在国内大多数科研机构和商业公司基本都是走这条路线的。像是什么脑电帽、智能假肢也能归到非侵入式产品的行列里,在医疗康复场景里算是比较常见的。但关于半侵入式的研究就比较少见了,Neuralink的死对头Synchron算其中一个。他们家做的就是这种半侵入式的血管支架,不用开颅,从颈静脉植入,顺着血管,流到大脑皮层附近采集信号,再通过埋在胸口下面的天线把数据传输到体外。这种方案的优点就是,比给脑袋剌个口子风险要小一些。所以在2021年,Synchron就抢先Neuralink一步拿到了FDA(美国食品药品监督管理局)的临床批准。诶,那么问题又来了。既然这两种方案都可以采集神经信号,那为啥非得费劲给脑子开个洞,这不是纯纯找虐呢嘛?咱先明确一下,脑机接口研究的关键就是要对采集的信号进行解析,看看你的脑子里到底在想些啥。打个比方,你现在想吃火锅。(此火锅非彼火锅)你的脑子里就会先形成“我想吃火锅”的神经信号,电极把你的这个信号捕捉到,再分析一波,哦,原来你是想吃火锅了。但非侵入式隔着颅骨、半侵入式没有进入大脑皮层,噪声的干扰会导致采集到的神经信号没有那么清楚。可能你当时是想吃火锅,它给你解析成想吃螺蛳粉,或者干脆解析不出来。所以像Neuralink这样的侵入式脑接机口一直都是业内难以攀登的“珠峰”。这么多年过去,像什么睡眠监测器、助眠仪、注意力训练头环...即使没有采集到高质量的神经信号,也有人靠着这些卖非侵入式脑机接口产品,住上别墅、开上豪车了。但侵入式好像一直没听到有啥大动静。只能说,脑机接口在技术路径分化之后,旱的旱死,涝的涝死。那侵入式的脑机接口咋就这么难呢?去年,FDA就对Neuralink进行了灵魂拷问:你的脑机接口设备安全吗?锂电池在脑子里漏电了咋整?把电极放进去那咋取出来?电线在脑子里移动了怎么办?...给Neuralink怼得没话讲。毕竟,之前Neuralink的确有因为试验虐待动物的嫌疑,根据路透社的消息,Neuralink从试验开始一共杀害了包括羊、猪和猴子在内的约1500只动物。FDA的考虑,是Neuralink和整个侵入式脑机接口不得不面对的现实问题。首先是安全性,电极的植入和取出,你得开颅吧?由于开颅手术画面过于血腥,就不在这展示了,好奇的差友可以自行去搜一搜。它的危险系数跟剌个双眼皮、给眼睛打个激光可完全不是一个level的。所以马斯克去年就搬出了一台叫“R1”的手术机器人,包括定位植入位置、取出头骨、植入芯片还有缝合伤口在内,一条龙服务全给包了。整个过程可能也就花个15分钟。差评君猜测啊,之前Neuralink能够获批,可能少不了R1的功劳。其次,电极植入之后,还得保证它不乱动、不漏电。如果说开颅手术还能用机器人来提高手术成功率,那电极植入后的很多事情可能就主打一个佛系了。美国有一家同样也是做侵入式脑机接口的公司BrainGate就遇到过电极在脑子里报废的情况。倒不是因为没电了,而是电极让神经胶质细胞给缠住了……更糟糕的情况是,如果植入的是传统的“犹他阵列”电极,过于坚硬的针尖还有可能造成颅内感染或者产生排异反应。免疫系统:你什么档次,跟我待在一个身体里?再者,高质量神经信号也不是想要多少就有多少。像上文提到的“犹他阵列”,就只能传输96个电极通道的神经元信号。这是啥概念?根据脑机接口界的“摩尔定律”,同时记录100万个神经元需要等到2100年,但一个成年人的大脑大约有860亿个神经元……如果想要尽可能多地采集神经信号,那就只能放好几个这种长得跟针尖似的玩意儿在脑子里,这风险就又上来了。所以这两年,很多科研机构都在鼓捣电极通道更多的柔性电极,听说可以跟着神经细胞变化形态,不过暂时没看到掀起啥大风大浪。像Neuralink在2019年就研发出能够跟神经细胞实现“无缝贴合”的柔性电极,而且还把电极通道扩展到了1024个。虽然不能完美解决神经元信号的传输问题,但至少比之前的“犹他阵列”看着就要安全不少。更何况,5月份的时候Neuralink已经过了FDA那关,也就意味着侵入式脑机接口在安全操作层面上已经具备了可行性。或许下一次我们再看到关于Neuralink的新闻,就是某某渐冻症病人、抑郁症患者在脑接机口的帮助下恢复健康。说不定以后差评君就直接意念码字发稿了(狗头)。最后咱再开个脑洞,如果未来有一天技术完全成熟了,你会用脑机接口来干嘛呢?...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385773.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1385773.htm

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武汉企业自研“植入式脑机接口系统” 全球首创 大脑电信号“双向读写”

武汉企业自研“植入式脑机接口系统”全球首创大脑电信号“双向读写”“植入式脑机接口系统”设备效果图大脑是人类探索自然科学的“终极疆域”,脑科学和类脑研究已成为世界各国抢占的新一轮科技竞争制高点,而脑机接口就是对人脑进行研究的主要手段。赵继宗院士在接受采访时表示,“衷华脑机前期的工作推动了中国脑机接口在临床领域的发展,这在人类医学史上是一个里程碑的事件,也证明了中国脑机接口有能力在国际上做出突出成绩”。从“单向读取”到“双向读写”是“植入式脑机接口系统”的革命性创新。据介绍,衷华脑机独立开发的双向神经信号测量与调控芯片,不仅可读取大脑神经电信号,还可通过电流刺激等方式向大脑发送信号。微电极是脑机接口的重要部件,衷华脑机自主研发“微针”制备工艺,实现了全球首创——“微针”具有高可靠、高稳定的特性,能够广泛用于神经信号记录与神经元刺激,可以提供多种电极规格选择,“微针”阵列的最大通道数达到65536个,是国际知名脑机接口企业Neuralink公司同类成果的20余倍,成为全球首款6.5万级通道电极。“‘植入式脑机接口系统’的研发成功,将使许多过去难以想象的应用成为可能”,衷华脑机创始人、首席科学家黄立介绍,脑机接口进入临床阶段后,可用于截瘫、脊椎损伤、意识障碍、抑郁症、痴呆症、失明失聪等疾病的研究与治疗。依托脑机接口的植入,大脑电信号实现在人体内外的“双向”读取与输出,可能使眼球坏死的病人复明;可能使重度失眠患者能够拥有深度睡眠;可能使脊柱神经损伤的病人重新站立行走;可能将计算机与人脑直接进行连接,实现通信和控制……将为人类的疾病治疗、认知与控制带来全新的想象空间。“推动我国脑机接口技术和产业跻身国际领先行列,解决西方‘卡脖子’难题,更要有超越西方技术的能力。”黄立介绍,衷华脑机2021年创办至今,已研制出数十个品种的“微针”,从单柄、多柄“微针”到数万个通道的矩阵式“微针”,既可以用于人脑,也可以用于脊椎、眼球、四肢或腹腔内各个脏器。据介绍,衷华脑机已形成一套包含植入式微针、超高速数据传输系统、海量数据(维权)处理平台以及植入设备的一站式植入式脑机接口系统,完成芯片、封装、设备工艺、通信模块、AI算法、系统软件等植入式脑机接口系统全链条自主研发,取得100余项国际国内专利。“人脑就好比一个巨大的金矿,而且是从未有人进去过的金矿,一旦进入,满地皆是宝藏,俯首可拾。”黄立介绍,衷华脑机提出了“云脑”计划:以武汉为核心,联合北京、成都、上海、广州等城市构建1+4的神经科学平台,以这一国际领先的脑机接口和神经接口为依托,全面开展相关科学研究和应用研究。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380643.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1380643.htm

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马斯克:首位人类患者已接受 Neuralink 大脑植入手术

马斯克:首位人类患者已接受Neuralink大脑植入手术马斯克表示第一位人类患者已经接受其初创公司NeuralinkCorp.的大脑植入芯片。他在X上发帖称,患者“恢复良好”且初步结果显示神经元尖峰检测很有希望,马斯克称,脑机接口公司Neuralink的首个产品名为“心灵感应”(Telepathy),只需思考即可控制手机或计算机,并通过它们控制几乎任何设备。——

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一文看懂脑机接口未来的无限可能

一文看懂脑机接口未来的无限可能近日,埃隆·马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink在推特上宣布,其脑植入物已获得FDA的批准,将启动首次人体临床研究,目前该临床试验尚未开始招募参与人员,未来将很快发布更多相关信息。这个消息迅速引发热烈讨论与市场追捧。此前,Neuralink已经试过在老鼠、猪和猴子的大脑植入脑机接口芯片,2022年3月还曾递交人体试验的申请被拒。但不得不说,Neuralink动作还是挺快,仅用3个月就将被拒理由的材料补齐,获得了FDA的批准。Neuralink这项即将进行人体试验的技术,希望通过向人脑植入电极、芯片等装置,建立连接人脑与外部设备的通信和控制通道,即脑机接口,从而实现用大脑生物电信号直接操控外部设备或以外部刺激调控大脑活动的目的。在OpenAI“大杀四方”的当下,若这一技术取得进展和成功,相信在不远的将来对瘫痪患者恢复运动功能,治愈帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等脑部疾病,以及帮助恢复失明患者视力等方面有着非凡的意义。未来,也许真的可以像马斯克所期望的那样“让人脑与计算机融合,成为“半机械人”,帮助人类与AI实现共生,避免AI对人类造成“生存威胁”。什么是脑机接口?脑机接口(Braincomputerinterface,BCI)是在人脑与计算机或其它电子设备之间建立的直接交流和控制通道。通过这种通道,一方面用户可以直接通过大脑活动来表达思想或操控设备;另一方面,外部设备则不断地给大脑发送各种反馈信息,让大脑及时调整控制策略,维持整个系统的稳定性。从原理来看,脑机接口的实现,大致可以分为四步:脑电采集→信号获取及处理 → 信号输出(执行)→ 反馈。根据“侵入性”,可将脑机接口分为侵入式、非侵入式和半侵入式脑机接口三类。侵入式脑机接口通过手术等方式将信号采集装置(电极)直接植入患者大脑皮层,以获得高强度、高质量的信号,但此种方式经济成本和安全风险均较高,极有可能引发免疫反应和脑胶质细胞结痂等炎症反应,从而导致信号质量下降。侵入式脑机接口技术难度最大,若有突破对人类发展贡献也会更大,其目前主要应用在医疗领域,最有可能率先落地并带来市场收益的是神经替代、神经调控相关技术和产品,其技术难度也是最大的。目前,侵入式脑机接口公司中,进入人体临床试验阶段的有Synchron、Onward和Neuralink三家。Synchron早在2021年就已获得FDA批准,开始试验,并于2022年7月宣布在美国首次植入脑机接口。其技术是微创的,通过一种类似血管支架的电极放置在大脑血管的内部,来采集血管附近的神经信号。Neuralink的侵入性方案则属于“皮层刺入”路线,它直接将柔性电极丝植入大脑皮层之中。一般而言,越深入和靠近脑组织本身,脑电信号就越清晰和准确。但毕竟要将外物植入大脑,很容易引起免疫反应,人体可能会在电极和神经组织之间生成疤痕组织,导致信号传输的衰退,甚至消失。所以,这次的人体试验结果如何,的确很值得期待。非侵入式脑机接口无需手术,是对人体创伤最小,采集方法最为简单的脑电信号采集方式,将信号采集电极置于头皮外部的非侵入式脑机接口,但由于电极与神经元距离较远,测得的信号噪声较大,对信号后期的处理要求较高。非侵入式脑机接口技术多应用在更广泛的生活生产领域,正逐步在康复训练、教育娱乐、智能生活、生产制造等众多方面为人类带来福祉。代表性产品有云睿智能的优梦思额贴式睡眠记录仪,主要通过贴附于额前采集分析脑电信号,来帮助鉴别和改善睡眠障碍,已经获得国家二类医疗器械证和美国FDA认证,并进入多家医院提供全方位的脑电睡眠监测管理服务。半侵入式脑机接口处于上述两者之间,通过手术方式植入电极,但电极处于皮肤下或颅腔内,未达到大脑皮层。其信号质量比非侵入式的更好,而相较于侵入式脑机接口,虽采集到的信号较弱,但免疫反应和炎症反应发生率均较低,安全系数较高。采用这一类技术的公司目前较少。脑机接口有哪些主要应用领域?1.提供信息增强技术。简单来说,可以为那些瘫痪或有其他严重运动缺陷的人提供新的通信增强技术。2022年NatureCommunications上的一篇研究就借助能读取大脑信号的植入式脑机接口,使一位罹患渐冻症的男子选择字母,组成通顺的句子,完成日常交流。2.康复训练。通过脑机接口技术,监测到的脑电信息可以用于加工、反馈,针对多动症、中风、抑郁症等做对应的恢复训练。例如,对于运动皮层相关部位受损的中风病人,脑机接口可以从受损的皮层区采集信号,其次刺激失能肌肉或控制矫形器,改善手臂运动;运动想象类脑机接口可以用于孤独症儿童的康复训练,提升他们对于感觉运动皮层激活程度的自我控制能力,从而改善孤独症的症状,亦可以通过脑电信号的反馈,训练使用者的专注力。3.脑科学研究与脑功能诊断。脑机接口,可以帮助研究人类大脑的认知、运动、情感等方面的机制,深入探究人类大脑的奥秘。 例如脑机接口可以帮助实时监控和测量神经系统状态,辅助临床判读。“监测”型脑机接口应用方向十分多样,包括测量视/听觉障碍患者神经通路状态协助医生定位病因,评测陷入深度昏迷患者的意识等级等等。除此之外,通过结合脑电、视频等多元信息进行诊疗,能够辅助医生判读脑损伤、脑发育等多种临床适应症。4.人机交互。通过脑机接口技术,可以实现更加智能的人机交互,如控制家用电器、智能机器人、VR设备等等。5.军事安全。脑机接口技术可以用于军事领域,如控制战斗机、导弹等,提高作战效率。总之,脑机接口技术的应用前景非常广泛,未来还有很多新的应用领域可能会涌现。脑机接口产业发展现状整体而言,脑机接口产业链发展仍在初期阶段。材料、产业化和伦理仍是目前脑机接口技术需要攻关的三大问题。根据中国电子技术标准化研究院的《脑机接口标准化白皮书2021》,2019年全球脑机接口市场规模约12亿美元,预计2027年达37亿美元。麦肯锡预测未来10到20年,全球脑机接口产业将产生700-2000亿美金经济价值。目前全球脑机接口主要以非侵入式为主,用于诊疗康复领域,其中医疗保健领域占比62%,剩余为疾病治疗领域。脑机接口技术的发展将撬动医疗健康、教育、游戏甚至智能家居行业。上游的芯片、采集设备、相关算法仍在研发阶段,下游应用多集中于科研设备和康复训练,远期来看可能创造人机交互的新型网络体系。具体来说,上游设备尚未实现标准化量产,自研BCI芯片和算法成为核心技术壁垒。脑机接口的设备主要包括脑电采集设备、BCI芯片、处理计算机以及数据集、处理算法、操作系统级分析软件、外部嵌套设备等。脑电采集设备若为非侵入式主要为采用干电极/湿电极的脑电采集帽(或为耳机、头箍形态),若为侵入式则为微电极/探针。犹他阵列丨medicaldesignandoutsourcing.comBCI芯片主要实现脑电信号的预处理(包括放大、滤波、模数转换、编码等)、信号通信甚至部分信号处理环节。信号处理环节通常在计算机或云端完成,需要实现用户意图的特征提取、将提取的信号特征转换为通信指令,之后由通信设备或辅助设备给出反馈(通常为显示器或声音、机械反馈)。但由于目前业界对脑信号的模拟和“写入”了解非常不充分,目前的脑机接口活动尚未实现完全闭环。当前,脑机接口技术正在全球领域成为一个新...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363371.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1363371.htm

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马斯克的"读脑"设备首次植入人体 科学家期待什么?担忧什么?

马斯克的"读脑"设备首次植入人体科学家期待什么?担忧什么?脑机接口(BCI)是连接大脑与外部设备的一种桥梁。这项技术能够捕捉并解码大脑活动,使那些因为严重瘫痪而失去行动能力的人能够仅凭意念控制电脑、机械臂、轮椅等设备。除了Neuralink,还有其他科研团队也在竞相研发类似的技术,有的甚至已经进入人体试验阶段。神经科技研究人员对Neuralink的这次人体试验抱有既谨慎又兴奋的态度。荷兰乌得勒支大学医学中心的神经科学家、国际脑机接口协会主席马利斯卡·范斯汀塞尔(MariskaVansteensel)表示:“我期待看到他们能证明技术的安全性。从目前来看,这种技术在测量大脑信号方面表现优秀,至少短期内如此。但长期效果如何,仍是关键问题。”然而,公众对这次试验的了解相当有限。除了马斯克的帖子,外界无法证实试验是否真的已经开始。而且,关于试验的详细信息,主要来源于一份招募受试者的研究手册。对此,英国牛津大学的神经工程师蒂姆·丹尼森(TimDenison)表示:“我们需要知道更多细节,比如植入手术在哪里进行,试验将评估的具体结果是什么等。”更令人费解的是,这次试验并未在ClinicalTrials.gov网站上注册。这个网站由美国国立卫生研究院管理,是公开的科研信息库,要求研究人员在招募参与者之前就公布试验详情和方案。许多医学杂志也将此作为发表研究成果的先决条件,以保护参与临床试验的受试者权益。然而,总部位于加州弗里蒙特的Neuralink并未回应为何未在该网站上注册此次试验的置评请求。《自然》杂志也对Neuralink的植入物与其他脑机接口技术进行了比较分析。文章指出,这次试验不仅关乎技术的进步,还可能引发伦理和隐私方面的担忧。Neuralink的芯片与其他BCI有何不同?与犹他州盐湖城的BlackrockNeurotech公司一样,Neuralink将目标锁定在单个神经元的活动上,通过穿透大脑的电极进行记录。相比之下,其他公司更倾向于在大脑表面放置电极,通过记录神经元群的平均信号来解读大脑活动。然而,最新的研究显示,通过平均信号或许可以解码更为复杂的认知过程,例如内心语言。纽约的Synchron公司已经成功展示了低带宽的大脑表面BCI如何实现基本的智能手机控制。Neuralink的创新之处在于,它是一款完全植入式的无线系统,这在脑机接口领域尚属首次。此前的植入式系统需要通过头骨上的端口与计算机进行物理连接,这不仅增加了感染风险,还限制了实际应用。据Neuralink的研究手册介绍,其芯片包含64条柔性聚合物线,提供1024个记录大脑活动的位点。这一数字远超BlackrockNeurotech的脑机接口设备,后者是目前唯一长期植入人体的单神经元记录系统。因此,Neuralink设备有望大幅提升脑机通信的带宽。此外,Neuralink特别强调了其纱线的灵活性,并表示正在研发一种机器人,用于将纱线植入大脑。英国牛津大学的神经工程师蒂姆·丹尼森对此表示赞赏:“各种方法都令人振奋。”但他也强调,现在的问题是,从安全性、信号质量、耐用性和用户体验等角度来看,哪种方法表现最佳。他说:“为了患者的利益,我们需要进行持久的技术探索。”科学家们将从Neuralink人体试验中学到什么?尽管Neuralink并未公布过多关于试验目标的具体信息,但专家们推测,试验的主要焦点将集中在设备的安全性上。丹尼森指出,在这个阶段,科学家们将密切关注植入设备的直接影响,例如是否出现中风、出血、血管损伤等问题,同时也不忽视感染的可能性。长期随访将是评估的关键,以确保植入设备不会引发任何潜在的安全问题。Neuralink的研究手册中提到,志愿者将被追踪研究五年。这段时间不仅用于评估设备的功能性,还要求志愿者每周至少使用设备两次来控制电脑并反馈体验。荷兰乌得勒支大学医学中心的神经科学家、国际脑机接口协会主席马利斯卡·范斯汀塞尔关注的是神经信号质量的稳定性问题。她表示,了解植入后神经元信号的质量是否随时间下降至关重要。毕竟,更换电极在现有技术中并不容易,因此长期信号质量的保持对于设备的有效性非常关键。丹尼森则对Neuralink的无线系统性能充满好奇。在一个非实验室环境中,这种无线系统的性能表现如何?科学家们对NeuralinkBCI有哪些担忧?Neuralink的人体试验已经开始,这意味着志愿者的安全和福祉成为了最受关注的问题。这一试验已经获得了美国食品和药物管理局(FDA)的批准,尽管该机构曾拒绝过Neuralink的申请。然而,一些研究人员对这次试验未在ClinicalTrials.gov网站上注册表示疑虑,这也引发了公众对于试验透明度和伦理问题的关注。丹尼森对此表示了担忧,他称:“我的假设是,FDA和Neuralink在一定程度上遵循了规定。但关键在于,我们没有看到具体的协议,所以我们无法了解试验的具体内容和标准。”对于那些希望BCI技术能改善他们生活的患者来说,信息的公开和透明度尤为重要。伊恩·伯克哈特(IanBurkhart)是俄亥俄州哥伦布市BCI先锋联盟的联合创始人,他在一次潜水事故中受伤瘫痪,并在他的大脑中植入了Blackrock芯片。伯克哈特对于Neuralink取得的成就感到兴奋,但他也强调了信息披露的重要性。他认为:“如果Neuralink能够公布更多关于试验的信息,那么他们的工作将得到更好的理解和支持。特别是对于那些迫切希望这种技术能够改善他们生活的患者来说,他们有权知道更多的细节。”...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416057.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1416057.htm

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中国自研脑机接口“北脑二号”问世:已植入猕猴大脑 达世界领先水平

中国自研脑机接口“北脑二号”问世:已植入猕猴大脑达世界领先水平在动物实验中,在颅内植入一片牵着柔软细丝的小小薄膜,绑住双手的猴子就能仅用“意念”控制机械臂,抓住“草莓”。据介绍,与半侵入式采集脑皮层电信号的“北脑一号”系统不同,此次发布的“北脑二号”对标国际脑机接口领域最新进展。它采用侵入式采集单神经元电信号,将电极植入猕猴大脑,大幅提升信号采集与解码的精准性。“北脑二号”的高性能,归功于我国自研的3个核心组件:高通量柔性微丝电极、千通道高速神经电信号采集设备两个硬件,以及基于前馈控制策略的生成式神经解码算法。自主研发的1024通道柔性微丝电极生物相容性极高,具有和大脑组织接近的机械特性和极高的时空分辨率,在猕猴颅内稳定植入将近一年,可同时记录500-600个单细胞(single-unit)亚毫秒精度的数据。“北脑二号”应用的算法也是国内自研,能在大脑皮层神经活动与运动参数之间建立精确映射。而且通道数、信噪比、长期稳定性等主要技术指标均达到世界领先水平,解决了大规模单细胞信号长期稳定记录和实时解码的国际前沿难题。“北脑二号”的千通道高速神经电信号采集设备...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428844.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1428844.htm

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