本帖最后由 WK520077778 于 2023-12-27 03:21 编辑
脑机接口技术Brain Computer Interface，BCI，指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与设备的信息交换。可分为非侵入式、半侵入式以及侵入式三种。脑-机器接口技术通过将人脑与外部设备连接，实现人脑对计算机和机器的控制，这种技术的应用领域涵盖医学、神经科学、计算机科学和工程学等多个领域。 埃隆·马斯克（Elon Musk）于2016年创立Neuralink，研究对象为脑机接口技术。其内容主要包括：1.解决神经系统疾病和损伤， 2.大脑与人工智能的融合，3.提高人类智慧，4.探索未知领域。 脑机接口利用一台神经手术机器人可以在脑部28平方毫米的面积上植入96根直径只有4-6微米的“线”，总共包含3072个电极位点，然后直接通过USB-C接口读取大脑信号。能用来上传、下载人的思想。该公司希望利用这类植入设备帮助治疗**力衰退、颈脊髓损伤及其它神经系统疾病，帮助瘫痪人群重新行走。2021 年的一篇报告称，成功在猴子大脑中植入脑机接口，并在 1024 个点进行了记录。Neuralink 迄今为止仅在动物身上试验了它的系统。研究者希望看到这项技术发表后进行全面审查，从而早日进入临床进一步推广。2023年11月29日，特斯拉CEO马斯克在活动上重申Neuralink公司从未造成过猴子死亡。
纽约的 Synchron 开发了一种“ 一组 16 个电极，围绕血管支架制成的BCI。通过颈静脉穿入运动皮层顶部的静脉，在门诊安装该装置用时不超过24小时，Stentrode 是一种由电线和传感器组成的管状网状结构，旨在从血管内部获取大脑信号，而且无需进行开脑手术。该技术于 2019 年 8 月首次植入 ALS 患者体内，一年后被 FDA 快速审查。
美国加州理工学院研究团队基于脑机接口（BMI），开发了一种功能性超声（fUS）神经影像新兴技术，通过在两只恒河猴上进行实验测试，最终发现，fUS技术可以成为“在线”BMI基础——它可以读取大脑活动，通过用机器学习编程的解码器破译其含义，从而控制一台延时极短、可准确预测运动的计算机。
神经信号解读： 探索如何解读人脑发出的神经信号，从而实现将脑信号转化为机器可理解的指令，这需要先进的神经电信号分析技术和模式识别算法，以实现高效准确的脑-机器通信。
康复和辅助技术：致力于开发用于康复和辅助技术的创新方法，通过将脑-机器接口技术应用于运动康复和功能补偿，有助于帮助患有运动障碍或身体残疾的个体恢复功能，比如帮助盲人恢复视力。
技术手段，包括脑电图（EEG）、功能性核磁共振成像（fMRI）、电生理学和计算机编程等，研究人员可以在实验室内进行数据采集、信号处理和模拟实验，脑信号探测和机器交互实验。从后顶叶皮层的神经元提取前运动信号的脑机接口。后顶叶皮层位于大脑皮层的感觉和运动种树区域，是从感觉到行动的桥梁。
伦理问题：机械接口的研究目的主要是缓解多种残疾，给与残疾人更多控制外部世界的能力。但是当前脑机接口对残疾人生理造成一定损伤，比如海马体神经芯片将来可能可以用来增强正常人的**。这可能将带来从隐私到个人自主权的问题。伦理学家强调，用户必须完全控制设备的输出。尽管当前的技术无法解码人们的私人想法，但开发人员将拥有用户每次交流的记录，以及有关他们大脑健康的重要数据。
1875-理查德·卡顿成功记录了兔子**大脑的电活动
1969-Eberhard E Fetz 表明，在给予反馈的情况下，猴子可以学会有意识地控制自己皮层神经元的放电率
1970-DARPA 启动了一个使用 EEG 探索大脑通信的项目。
1973-加州大学洛杉矶分校的 Jacques Vidal 教授创造了“脑机接口”一词，并阐明了脑机接口项目的目标是分析 EEG 信号。
1973-Penn 等人报告了大脑血管内部的第一个脑电图记录。
1976-加州大学洛杉矶分校的脑机接口实验室提供的证据表明，单次试验视觉诱发电位可以用作有效的沟通渠道，足以控制光标穿过二维迷宫。
1988-Phillip Kennedy 通过将神经营养锥电极植入猴子体内，构建了第一个皮质内脑机接口。
1997-美国食品和药物管理局批准深部脑刺激术用于治疗特发性震颤和帕金森病。
1999-Miguel 等人展示了第一只在大脑中植入穿透电极以控制机器人杠杆的动物。
2006-Leigh Hochberg 等人报告了第一例植入穿透式电极以控制机器人肢体的患者。
2007-Miller 等人报告了在尝试肌肉运动期间使用表面 ECoG 电极阵列可检测到的频率相关光谱波动。
2014-Khodagholy 等人证明，可以使用表面 ECoG 阵列检测尖峰，而无需穿透电极。
2015-NEJM 的多篇论文报道了支架取栓器治疗中风的压倒性疗效，导致神经介入作为医学的一个分支学科大量增长。
2016-Synchron 展示了使用“stentrode™”从绵羊血管内部对血管 ECoG 进行的首次慢性大脑记录。
2016-Vansteensel 和团队发布了通过开颅手术对一名瘫痪患者进行的首次硬膜下 ECoG BCI 结果，这是一种完全植入的无线系统，使患者能够控制拼写器进行交流。
2018-美国食品和药物管理局批准深部脑刺激治疗癫痫。
2018-Synchron 证明可以从血管内部实现局部脑刺激，而无需开颅手术。
2019-Eddie Chang 和加州大学旧金山分校的研究人员证明，使用表面 ECoG 阵列并通过开颅手术植入可以实现高性能 BCI。
2021-Synchron 报告了前两名在临床上植入 stentrode™ 的人类患者，以评估对提高功能独立性的外部设备的控制，包括短信、电子邮件和网上银行。
2021-Synchron 成为第一家获得IDE进行永久植入BCI临床试验的公司。
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