文|陳根
在很多小說和電影中我們都可以見到腦機接口技術(shù),比如阿凡達(dá)的遠(yuǎn)程操控,黑客帝國里虛擬與現(xiàn)實的切換。這些場景充分展現(xiàn)了腦機接口技術(shù)的神奇,很大程度上也放大了人們對其的期待和好奇。
腦機接口技術(shù),簡單來說,就是在大腦和外部機器之間構(gòu)建接口和互聯(lián)通路,實現(xiàn)信息的直接交換。具體來說,人體的所有體驗和感覺都可以歸結(jié)為神經(jīng)元電信號的傳導(dǎo),而腦機接口能夠通過一定的手段感知和檢測大腦里神經(jīng)元的電活動。
并且,能夠將這些活動翻譯轉(zhuǎn)換成對外部機器的控制,或者反之將外部事件轉(zhuǎn)換成電脈沖信號并傳輸回大腦,干預(yù)影響神經(jīng)元的電活動,從而讓主體獲得相應(yīng)的感覺和體驗。
腦機接口技術(shù)從用意識控制機械到信息讀取和行為預(yù)測再到今年Neuralink 發(fā)布視頻,展示大腦植入芯片的猴子通過意念打電子游戲,該技術(shù)在不停地帶給人類驚喜。近日,其又有了新突破:來自美國喬治亞理工學(xué)院的研究人員提出了一種無線腦機接口技術(shù),用于實時、連續(xù)地分類運動意象腦信號。
該系統(tǒng)名為軟性頭皮電子系統(tǒng)(Soft Scalp Electronics, SSE),外接在頭皮上,可通過想象來打游戲。設(shè)計是符合佩戴者頭部的柔性結(jié)構(gòu),長時間佩戴較為舒適。與傳統(tǒng)電極相比,SSE減少了相對運動并實現(xiàn)了更高的信噪,其微針結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,提供了比傳統(tǒng)電極更高的空間分辨率。
值得一提的是,這種便攜式的系統(tǒng)集成了不易察覺的微針電極和軟無線電路。虛擬現(xiàn)實通過提供清晰、一致的視覺效果和即時生物反饋來解決可檢測 EEG 對運動圖像的反應(yīng)的主題差異。
而且,可穿戴軟系統(tǒng)提供了有利的接觸表面積和降低的電極阻抗密度,從而顯著增強了 EEG 信號和分類精度。與卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-機器學(xué)習(xí)相結(jié)合,提供了一個實時、連續(xù)的基于運動圖像的腦機接口。實驗中,頭皮電子系統(tǒng)達(dá)到93%的高分類精度,且允許對虛擬現(xiàn)實游戲進(jìn)行無線實時控制。
未來,希望該研究能夠帶給人們更多驚喜的體驗。
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