脑机接口已实现 大脑入侵成现实

正大脑是人体中枢神经系统的最高级部分,也是脑的主要部分。成人的大脑内有140亿个神经细胞,它们通过复杂的生理结构交联在一起,控制着人类高级神经活动,包括人类的思考及身体各部位的运动。脑机接口,顾名思义,是由人类大脑和计算机等外围设备等连接而成的智能装置。在日本漫画家士郎正宗的作品《攻壳机动队》中,漫画女主草雉素子的脑后被植入可以与电脑连接的可插拔式接口即作者对于未来生活中脑机接口     

脑机接口原理及系统组成

脑机接口使人能够在没有正常大脑信息输出通路参与的情况下,直接与外部环境交流,而且不需要任何语言和动作。本文详述了脑机接口技术的发展状况、工作原理及系统组成结构。     

“脑-脑”通信模式研究

人身上都有磁场,但人思考的时候,磁场会发生改变,形成一种生物电流通过磁场,而形成脑电波。脑电波也是一种电磁波,可以携带信息以及能量,而且不需要通过介质就可以传输,因此把这种直接通过脑电波来通信的方式叫做“脑-脑”通信模式,实现意识交流。清华大学医学院神经工程研究所的专家们成功地研制出“脑-机接口”系统(大脑和外界之间建立起一种直接的交流通道)的基础上产生的一种新的通信模式。该通信模式是在现有通信方式的基础上外加“脑-机接口”系统建立而成,也需要利用调制与解调技术,只是在发射与接收信号上利用的技术不同而已。而且在这种通信方式中,人的大脑这台庞大的机器占有极大的主导作用。     

脑机接口, 当意念触碰现实

Neuralink 是特斯拉和 SpaceX 公司的创始人马斯克参与创建的一家高科技公司,前不久,该公司的研究者通过在猴子的脑中植入一定数量的电极,使猴子可以通过"意念"来控制光标在电脑屏幕上玩乒乓球游戏.Neuralink公司在猴子脑中植入的设备可以在大脑和外部机器之间建立直接的联系,这种设备被称为脑机接口. Neuralink公司使用的技术需要将设备(电极或者芯片)植入动物的脑中,因此被称为侵入式脑机接口技术.与之相对的则是利用脑电波等在颅外"读出"脑中信息(或者往脑内"写入"信息)的技术,被称为非侵入式脑机接口技术.     

脑机接口走向现实

正将某种设备植入大脑以实现人类和计算机之间的快速通信,这是《黑客帝国》等经典科幻电影中的情节,"脑机接口"也是很多人津津乐道的话题。如今,在被称为"硅谷钢铁侠"的埃隆·马斯克的口中,"脑机接口"或将从科幻走进现实。据美国媒体《连线》报道,当地时间7月16日晚,特斯拉CEO埃隆·马斯克在加利福尼亚州科学     

智能时代的脑科学与类脑智能研究

以智能科技为核心技术、智能算力为生产力的智能时代再次把脑科学推向世界科学与技术前沿。脑科学是研究人、动物和机器的认知与智能的本质和规律的科学。对神经系统结构和功能联结规律进行全面解析将最终绘制成脑功能联结图谱,近10多年来神经科学研究致力于系统性地解析神经系统的神经元类型和神经结构连接,在单细胞转录组分析、神经网络结构示踪等技术推动下取得了阶段性进展。解析人类大脑这一最为复杂的信息和智能系统,会启迪类脑智能理论和类脑智能技术,即脑科学/神经科学启发的智能理论和技术。在智能时代,脑科学研究的多学科交叉研究范式促使脑机接口、类脑智能计算等类脑智能研究领域加入脑科学。脑机接口的神经解码和编码技术为绘制人脑功能神经网络图谱提供了重要的功能研究技术和方法,并且可探索在脑疾病临床诊治上的应用。类脑计算正成为脑科学研究的一种新范式,借鉴脑处理信息和学习的基本原理发展高能效、高速和智能的新型类脑计算系统,利用发展的类脑计算系统可以加速发展脑模拟和数字大脑,促进理解大脑运行机制和治疗脑疾病,发展数字脑科学和脑医学。新近出现的脉冲神经网络智能处理器为构建大规模类脑智能计算系统奠定了基础,未来类脑超级算力极可能超过人类大脑算力,影响智能科技变革和人类社会发展。     

基于EEG技术对脑控无人设备的研究

目前,随着科学技术的高速发展和现代产业的新型革命,自然界很多未知的事物不断被开发出来。自然界中最神奇的东西莫过于人类大脑,人们对于大脑的研究从未停止过,我们希望能够直接通过脑电信号去控制一些物体,从一定程度上解放双手,控制万物。这可以使得手脚不方便的病人重新获得自由,让战争真正实现无人化对抗。本课题在于提出一套基于脑机接口的无人化操作平台从而实现脑电控制无人设备的二自由度的控制。     

基于EEG和fNIRS的多模态脑机接口运动想象参数研究

脑机接口技术可实现利用大脑信息控制外围设备,可应用于医疗、军事、娱乐等方面。目前大多数脑机接口研究都是基于EEG开展的,虽然EEG有很好的时间分辨率,但空间分辨率较低。fNIRS的出现在一定程度上弥补了EEG空间分辨率过低的缺陷。文章采用EEG和fNIRS联合测量的多模态脑机接口技术,采用运动想象作为研究范式,对运动想象的力和速度参数进行研究,以获得更多的运动想象的细节指令。同时,对基于运动想象参数细节指令的机器人多层控制结构接口进行研究,构建脑控机器人演示系统。     

从专利视角看脑——机接口技术的发展

脑-机接口是一种涉及多学科多领域的新颖的人机接口方式,在医疗、航空、军事、生活娱乐等多个领域具有潜在应用价值。本文根据脑-机接口的分类对该领域的专利申请进行了分析,为我国脑-机接口领域的技术发展提供一定参考。     

专利分析非侵入式脑机接口技术发展趋势

<正>1924年,人们首次发现了脑电波（Electroencephalogram,EEG）,脑信息科学的大门被打开;1973年,脑机接口（Brain Computer Interface,BCI）概念被提出,探索人脑协同联动的研究之路开启;2000年前后,两次脑机接口国际会议召开为脑机接口技术发展指明了方向;2022年,马斯克旗下Neuralink公司公布了一项植入颅内的脑机接口实验结果,再次将脑机接口推上“热搜”。     

脑机接口研究概述

脑机接口(BCI)是在人脑和外界之间建立不依赖于常规大脑信息输出通路(外周神经和肌肉组织)的一种通讯系统,概述了基于EEG的BCI技术的基本原理、研究方法、类型和研究现状,并分析了存在的问题与应用前景。     

让大脑联网

<正>互联网进入大众生活仅仅二三十年,现在人们的生活对它已经十分依赖了。物联网是近几年才走入人们的视野,其含义是物物相连,任何物品都可以通过互联网联系起来。物联网的发展才刚刚走上轨道,科学家们又提出了"脑联网"的概念。脑联网通过大脑接口将多个大脑连接起来,实现大脑间信息互换、信息处理,这一有机网络能够集合众人的脑力完成各项工作。那么,我们距离脑联时代究竟     

先验之我与经验之我:康德认知结构下BCI发展界限探析

"脑—机接口"(BCI)在为人类带来新的生存境遇之时,其发展边界问题同样需要被纳入考察范畴.本文通过借鉴康德先验哲学对人类认知能力的基本划分格局,对"脑—机接口"在人类认知过程中的"经验之我"取代"先验之我"的发展模式做出探析,并指出"先验之我"的取缔有可能造成"自由意志"的缺失,而"脑—机接口"作为人类增强不同于人工智能,其价值旨归促使其发展边界就在于"自由意志"的留存.     

探索大脑之谜——记西安交通大学机械工程学院副教授谢俊

正2014年10月24日,风靡北美的科幻大片《超体》登陆我国。电影以其超凡的想象力和震撼的视听效果,让大脑潜能一时间成为无数科幻影迷热议的话题。那么,人的大脑开发利用了多少?未来大脑真的会具有超能力吗?这些谜团则需要以科学与理性的角度来一一揭开。"人类大脑由100多亿个神经细胞组成,相当于银河系星体的总数。然而,人类对自己的大脑至今知之甚少。"西安交通大学机械工程学院副教授谢俊说道。作为一名把脑机接口研究视为终身奋斗事业的科研工作者,谢俊说,人脑潜能开发不仅仅是科幻作品的     

基于实验建立起的关于意识的认知

依据大量的实验讨论20世纪90年代以来人类关于意识逐步建立起来的认知,探讨重要的概念如感知、无意识、意识、记忆、直觉、大脑之间的关系,最后讨论意识的客观标记和阻断意识的可行性,为脑机接口做理论准备.并第一次提出意识不是神秘的也不是涌现的,而是人脑部分神经元整体活动表现出的性质,类似的性质普遍存在于身边,不需要建立更复杂的概念系统进行解释.     

探索脑机交互技术加深对人脑视觉功能活动的认识--国家863计划课题“面向大规模图像分类的脑机交互技术研究”成果

2012年1月立项实施的国家863计划项目“脑机协同视听觉信息处理与交互技术”涉及脑科学、医学、信息科学等多学科交叉的前沿领域,不仅具有重大科学意义,而且在医疗和军事等领域具有重要应用前景。解放军信息工程大学信息系统工程学院闫镔副教授牵头承担的“面向大规模图像分类的脑机交互技术研究”系该项目三个课题之一,课题承担单位包括北京师范大学、中科院自动化所和河南省人民医院。课题以人脑视觉功能解读及脑机交互技术研究为核心,探索复杂的视觉场景或者抽象的图像语义所对应的大脑视觉神经活动,试图从脑功能成像信号中精确解读人看到的视觉场景。经过近四年的攻关,在视觉信息编解码方面取得了显著进展,加深了对于人脑视觉功能活动的认识,并搭建了首个视觉图像实时脑机交互检索系统。     

大脑,这是真的吗?

正人类的大脑一直是科学家们感兴趣并不懈探索研究的一个重要领域。而对于大脑,我们普通人有的也只是一些浅显的认识。不过,在我们日常生活中,挂在嘴边的与大脑有关的口头禅倒是不少。比如,"脑洞大开""脑袋被门挤了""脑子进水",等等。可是东西可以乱吃,话不可以乱说。大脑上真的有洞吗?大脑上的沟是被挤出来的吗?水真的可以进入脑袋吗?今天,我们就一起来探究一下这些有趣的话题!     

脑科学摘掉体育人“四肢发达头脑简单”的标签

随着脑科学时代的到来,大脑已变得不再神秘,脑结构和脑功能的提出更是对大脑做出了精确的剖析,大量的实验表明,运动者相较于不运动者的大脑结构更丰富、大脑的重塑性更好、大脑的认知能力更强。文章以脑科学为支撑、以脑与运动的实验为依据,论述运动与大脑的必要联系,用事实证明体育人的大脑并不"简单",反而更聪明。     

勤动嘴你会变聪明

多讲话:讲话可以直接刺激大脑的语言中枢,还因口腔离大脑较近,运动和刺激口腔可使脑部血液供应充分,从而改善大脑的供氧状态,促使脑功能不断增强。多讲话,多诵读,能使人变得更机敏,更富有灵感和创造力。     

远程电子储物箱系统设计

介绍了一种使用ARM（AdvancedRISCMachines）的储物箱控制系统,该系统的优点在于可以通过互联网与上层管理计算机相连接,在任何有网络的地方,只要身份验证登录成功就可以对储物箱进行监控,实时了解储物箱的储物情况。该控制系统由上位机控制管理与下位机底层接口控制两部分组成。着重介绍下位机控制部分,即使用ARM作为主控芯片,实现与键盘、显示、指纹扫描及驱动电路的接口设计,两部分之间采用互联网通信方式进行数据交换。