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脑机接口:人与电脑的桥梁

上一期说到了动力外骨骼,这里就不得不说一下,脑机接口这个技术。传统的动力外骨骼得从使用者的动作出发,而本届世界杯开幕式上这一具则不需要——它是靠神经信号来控制动作的。$$  绕过肌肉$$   本质上,我们的所有自主运动也都是靠神经信号来控制的。当我们想要做出某个动作时,脑会把行动意图通过神经系统传递到有关的肌肉那里,每一条肌肉纤维都会受到运动神经元的支配。当肌肉受到一个神经刺激时,会产生一次短暂的收缩;如果在收缩时又受到第二次刺激的话,又会继续收缩,便可以产生持续的力量。所以传统的机械外骨骼系统,实质上是通过神经控制肌肉、再控制外骨骼来实现动作的;而靠神经信号,绕过肌肉系统来直接控制机械也有可能——这就是“脑机接口”领域所研究的内容。$$   上世纪七十年代,有些大学和军方的研究部门开始探索直接将思想活动转化为文字或图像。这些研究主要是基于脑电现象的——神经信号的传递通过细胞膜两侧的离子运动来实现,而在这个过程中会释放微弱的电流...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 电脑报2014-08-11
《科技导报》2018年01期
科技导报

2017年脑机接口研发热点回眸

脑机接口(brain-computer interface,BCI)通过解码人类思维活动过程中的脑神经活动信息,构建大脑与外部世界的直接信息传输通路,在神经假体、神经反馈训练、脑状态监测等领域有广泛的应用前景[1-4]。2017年可以说是脑机接口发展的新起点,在近年来一系列脑机接口相关科学研究突破的推动下,脑机接口技术开始走向成熟,正在得到工业界越来越多的关注和投入,例如,创业领域领军人物Elon Musk等投资创立面向神经假体应用和未来人机通信的脑机接口公司Neu-ralink[5],互联网领域领军企业Facebook宣布开始研发基于脑机接口的新一代交互技术[6]。这些行动引起了热烈讨论,也将促进脑机接口技术进一步的加速发展。本文立足于2017年脑机接口研究动态,首先介绍脑机接口在应用系统实现方面所取得的年度重要成果,随后介绍应用关键技术研究的新进展,最后对未来发展趋势进行展望。1应用系统实现:更有效的交流与控制1.1字符输入...  (本文共6页) 阅读全文>>

《江西蓝天学院学报》2006年02期
江西蓝天学院学报

未来不是梦——脑机接口综述

1、前言今天,如果我们想要看电视,我们需要用手控制遥控器;我们想操纵电脑,也必须使用双手。然而,也许有一天,我们可以改变这一切,因为在不远的将来,人类与机器可以直接对话,不需通过肢体,只需要思维。这是在做梦吗?不,这是一项新技术—“脑机接口”。脑机接口(Brain-computer Interface,以下简称BCI),是近年来发展起来的一种人机接口,它不依赖于大脑的正常输出通路(即外围神经和肌肉组织),就可以实现人脑与外界(计算机或其它外部装置)直接通信的系统。广义上讲,这种通信也可以是双向的,一方面外界的信息(声音、需要记忆的内容等)可以直接传入大脑,比如电子耳蜗、大脑记忆芯片等;另一方面大脑可以直接控制外界环境,本文介绍的是后者。BCI技术的出现,使得用大脑信号直接控制外界环境的想法成为可能。要想实现BCI,有三个必要条件:第一,必须有一种能够可靠反映大脑思维的信号;第二,这种信号能够被适时且快速的收集;第三,这种信号有明...  (本文共8页) 阅读全文>>

《高中生》2017年31期
高中生

脑机接口出错,谁应该负责

科学家们担心未来们围绕着责任、隐私和安全因素对身体质量指数和会出现对大脑植入的恶半自动机器人的未来提出了疑问。他们认为,有必要意控制。如果脑机接口出对半自动机器人设置控制身体质量指数的关闭开错,谁应该负责?关。如果一个半自动机器人没有可靠的控制或覆盖生物技术和脑机接机制,人们用它来接孩子,而不是进行其他风险较低口研究的进步,可能会让的活动的话,意外可能会发生。人们担心大脑输出数我们的大脑和电脑连接在一起。但是,我们如何防止据的安全,这些数据应该受到加密保护。人们也会担攻击者侵入这个设备,伤害自己或他人呢?心有人会对大脑植入物进行恶意操控。虽然脑机接口研究目前被用来帮助与瘫痪的人对拥有权力或宝贵知识产权的人来说,面临读交流,但科学家们担心身体健全的人会用它来增强脑攻击的风险将会更大。牛津大学纳菲尔德学院的自己...  (本文共1页) 阅读全文>>

《杭州化工》2017年01期
杭州化工

脑机接口芯片用上玻璃碳电极

近日出版的《自然·科学报告》杂志刊登了一项脑机接口研究的重要进展:美国科学家将可植入脑芯片中的电极材料薄膜铂用玻璃碳取代,成功让芯片传出的信号更强更清晰,且使用寿命也大大延长。脊髓是中枢神经系统的重要部分,一旦受伤,患者会失去四肢活动能力,但大脑仍能清晰传递电脉冲信号,四肢也能正常接收,只是信号传到受损脊髓后会被迫中止。从事这项研究的科学家们来自圣地亚哥州立大学、麻省理工学院和华盛顿大学合作组建的感觉运动神经工程中心(CSNE),他们开发的脑机接口能绕过脊髓,将捕捉到的神经电信号传到四肢甚至假肢,恢复肢体活动能力。目前,脑机接口所用的最高端电极材料是薄膜铂,其面临一大难题:容...  (本文共1页) 阅读全文>>

《电子测量与仪器学报》2017年07期
电子测量与仪器学报

基于视听交互刺激的认知机理与脑机接口范式研究进展

1引言伴随世界各科研强国纷纷吹响探索人类大脑奥秘号角,我国亦提出了以探索大脑思维机理、攻克中枢神经难症为主要科学研究目标和以发展新一代类脑人工智能机器为关键技术开发应用的“中国脑计划”。脑机接口(brain-computer interface,BCI)是其中重要内容之一。BCI是一种无需通过外围神经肌肉产生肢体动作便可操控电脑或开动机器、实现人与外部信息交互、使“思想”直接变成“行动”的新技术[1-3]。在目前BCI研究和应用中,人们普遍认为基于事件相关电位(event relatedpotential,ERP)的BCI系统(ERP-BCI)较为高效和稳定[4]。借助ERP-BCI,用户可以通过对视觉、听觉等刺激的选择性注意来实现目标字符或工作任务的选择。而与人类视听觉感知密切相关的图像、语音和文本(语言)信息在社会经济发展和国家安全保障等领域中扮演着重要角色,故基于视、听觉刺激的BCI系统具有极其广阔的应用前景。但现有针对视...  (本文共11页) 阅读全文>>