惊!猕猴靠意念打游戏,脑机接口要带我们迈进“黑客帝国”?

寻琴观看商业 2025-01-02 21:18:58

2021年,马克思旗下脑机接口公司Neuralink发布了一段猕猴玩电子游戏的视频。

画面显示猕猴先是操控金属杆将光标移至屏幕橙色方块处,然后脱离操作杆,用意念玩起了电子乒乓球游戏。

这种脑机接口最新的技术展示立刻引起了轩然大波,难道黑客帝国中的场景就快要实现了吗?是不是我们也可以机械飞升化身为赛博格了呢?以后打游戏真的从有手就行,到没手也可以了。

不好,我甚至已经开始幻想不带脑子上班的可能性了,不过这个时候就有人要问了,脑机接口有啥用?直接用脑子控制机器和用手控制有什么区别吗?脑机接口究竟有什么用?

猕猴玩电子游戏

我们传统的字符输入是通过中枢神经系统外周神经和肌肉通路,使肌肉产生动作,利用键盘向计算器输入字符,说人话就是打字。但有了脑机接口,简称BCI,我们就可以绕过外周神经和肌肉,让脑电信号直接向计算机输入字符。

打个比方,受试者首先在大脑中想象输入您好两个字,在此过程中采集EEG信号,然后对采集到的信号进行预处理特征提取,然后通过选择特征解码进一步形成输出指令,并在显示器上显示您好,最后把显示器上的字符呈现给受试者进行对比,以判断是否是受试者想要输出的字符,进而调整执行心理任务的策略,以提高BCI系统的解码精度。

这样一来,大脑信息就能直接传输到外部设备。回溯起源,BCI技术旨在为失肢残障者开辟与外界直接沟通的渠道,提升生活品质。

从信号采集方式看,BCI分三类:一是非侵入式无创BCI,传感器放头皮或隔小段距离采集信号,不损伤大脑,但采集精度稍差,基于脑电等技术的BCI就属此类;

二是半侵入式微创BCI,把传感器植入硬膜上下采集皮层信号,会造成轻微创伤,像基于皮质脑电图的BCI;

三是完全侵入式有创BCI,传感器植入大脑皮层,创伤较大,基于局部场电位的BCI便是,后两类因作用于大脑内部,干扰少、精准度高。

非侵入式BCI是将传感器放置在头皮上或与头皮有一定的间隔,在头皮上采集信号对受试者大脑无创伤,如基于脑电信号、脑磁功能、磁共振成像功能性近红外等技术的BCI。但是这种技术采集的精度和准确性较差。

脑接口技术

半侵入式BCI是指将传感器植入硬膜上下,在皮层上采集信号,对受试者有轻微创伤,如基于皮质脑电图的BCI。

完全侵入式BCI则是指将传感器植入大脑皮层,在皮层内采集信号,对受试者有较大的创伤,如基于局部场电位的BCI、半嵌入式和完全嵌入式的采集效果因为直接作用于内部,所以受到的干扰波少,精准度比较高。

根据BCI编码或范式可分为单一范式BCI和混合式范式BCI。根据信号流向又可分为输出式、输入式和双向闭环BCI等。

根据BCI系统是否要求用户做特定的心理活动或提供特定的外部刺激,可分为主动式、被动式和反应式BCI。

虽然分类繁多,但是目的都是为了建立人脑和机器之间的连接。

2019年4月,加州大学旧金山分校的一支科研团队另辟蹊径,巧妙借助脑机接口技术,精心打造出一款全新的神经解码器。

这款解码器拥有独特的“本领”,它能够精准捕捉大脑皮层的活动细节,从中解析出发声器官的运动状态,进而达成语音合成的神奇效果。

脑机接口(bci)技术正在让意念控制成为现实

不仅如此,研究者进一步发现,即使是受试者默读句子这样的解码方式也能够实现语音的合成。这表明该系统有望潜在应用于不能发出声音的人。

这些研究成果展现出通过脑机接口技术帮助患者恢复口语交流能力的临床可行性,并发表在自然杂志上。

随后的2019年7月,该研究团队在同样的研究系统上展示了基于高密度皮质脑信号的模拟自然问答对话系统。通过对记录脑信号进行分析,能够确定受试者何时在听、何时在说,并且能够预测所听或所说的是什么。

由于特定的问题只可能对应特定的答案,所以在这一系统中,研究者根据解码后的问题来动态地更新答案的先验概率,从而实现了更为精准的回答内容解码该系统对于生成语音和感知语音的解码准确率分别高达61%和76%。

这一成果,蝉鸣脑机接口技术可以在交互式对话环境中实时解码语音,对于无法交流的患者更具有重要意义。

不仅如此,脑机接口在触觉运动恢复和心理检测上也有着不错的应用前景。不过对此很多人也很担心输入式和双向闭环BCI会对人的精神、情绪和运动造成一定的伤害。

比如是否基于BCI技术开发跟踪和标识功能?BCI技术是否会用于审讯?是否会利用BCI技术动态监测被审讯人的大脑状态?

科学进步的同时,随之而来的是伦理问题,也是科技进步路上需要解决的一道难题。



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