近日，我國在侵入式腦機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域迎來新的里程碑。由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心趙鄭拓、李雪研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院及相關(guān)企業(yè)共同開展的第二例侵入式腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)取得重要進(jìn)展。
視頻資料顯示，這位患者在2022年因摔倒導(dǎo)致高位截癱，經(jīng)一年多康復(fù)后，僅頭頸部可活動。今年6月植入腦機(jī)接口系統(tǒng)后，經(jīng)過2至3周訓(xùn)練，便能控制電腦光標(biāo)、平板電腦等電子設(shè)備。為滿足其更深層次的生活需求，技術(shù)團(tuán)隊(duì)將應(yīng)用場景從二維電子屏幕拓展至三維物理外設(shè)。
如今，患者僅憑“意念”，即可操控智能輪椅在小區(qū)內(nèi)自如“散步”，過程中還能與旁人簡單對話。“好像你也不用特意去想手得往左掰了，這個感覺特別好。”患者描述道。此外，他還能指揮搭載攝像頭的機(jī)器狗作為其“替身”，前往較遠(yuǎn)處拿取快遞或外賣，拓展了活動邊界。
將腦機(jī)接口控制從電子設(shè)備延伸至復(fù)雜物理外設(shè)，面臨巨大挑戰(zhàn)。這不僅需要解碼“向左”、“向右”等簡單意圖，更需實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定、低延遲的精準(zhǔn)控制，以應(yīng)對真實(shí)環(huán)境中多變的路面狀況和交互任務(wù)。研究組組長趙鄭拓研究員指出，隨著熟練度提升，患者操控所需的有意識“腦力”消耗已大大降低，這接近于我們熟練控制自身肢體后的狀態(tài)，“可以邊開車邊聊天”。
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，研究團(tuán)隊(duì)取得了多項(xiàng)核心技術(shù)突破。他們開發(fā)了高壓縮比、高保真的神經(jīng)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，即使在神經(jīng)信號相對嘈雜的環(huán)境中也能高效提取有效信息，將腦控整體性能提升了15%至20%。團(tuán)隊(duì)還顛覆了傳統(tǒng)校準(zhǔn)模式，研發(fā)出“在線重校準(zhǔn)技術(shù)”，能夠?qū)崟r、無聲地微調(diào)解碼參數(shù)，使系統(tǒng)性能持續(xù)保持高位。在速度方面，目前信號從大腦到外設(shè)的傳遞延遲已縮短至75毫秒，優(yōu)于人自然神經(jīng)通路約200毫秒的延遲，給患者帶來了“控制外設(shè)比控制自己肢體還快”的全新體驗(yàn)。
更具社會意義的是，團(tuán)隊(duì)與地方殘聯(lián)合作，幫助該患者參與了線上數(shù)據(jù)標(biāo)注等工作，使其成為我國首位借助腦機(jī)接口技術(shù)通過勞動獲得報(bào)酬的截癱患者。這為殘障人士的就業(yè)與價值實(shí)現(xiàn)開辟了嶄新路徑。
目前，第三例患者已植入腦機(jī)接口近兩個月。中國科學(xué)院院士、該卓越創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明透露，后續(xù)患者的應(yīng)用將向精細(xì)動作方向發(fā)展，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)通過意念控制機(jī)械手指，并最終讓兩只機(jī)械手協(xié)作完成日常任務(wù)。“我相信這個在下一兩例應(yīng)該會出現(xiàn)。”
展望未來，專家預(yù)測，腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展路線圖日益清晰：未來三年內(nèi)，有望實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的流暢意念控制，并攻克“意念說話”難題，幫助失語者恢復(fù)溝通能力；五年內(nèi)，則有望初步實(shí)現(xiàn)“視覺再造”，通過向大腦寫入視覺信息，讓失明者重新“看見”世界輪廓。這一系列突破，正持續(xù)為嚴(yán)重運(yùn)動與感覺功能障礙患者帶來重塑生活能力的希望。
近日，我國在侵入式腦機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域迎來新的里程碑。由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心趙鄭拓、李雪研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院及相關(guān)企業(yè)共同開展的第二例侵入式腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)取得重要進(jìn)展。
視頻資料顯示，這位患者在2022年因摔倒導(dǎo)致高位截癱，經(jīng)一年多康復(fù)后，僅頭頸部可活動。今年6月植入腦機(jī)接口系統(tǒng)后，經(jīng)過2至3周訓(xùn)練，便能控制電腦光標(biāo)、平板電腦等電子設(shè)備。為滿足其更深層次的生活需求，技術(shù)團(tuán)隊(duì)將應(yīng)用場景從二維電子屏幕拓展至三維物理外設(shè)。
如今，患者僅憑“意念”，即可操控智能輪椅在小區(qū)內(nèi)自如“散步”，過程中還能與旁人簡單對話。“好像你也不用特意去想手得往左掰了，這個感覺特別好。”患者描述道。此外，他還能指揮搭載攝像頭的機(jī)器狗作為其“替身”，前往較遠(yuǎn)處拿取快遞或外賣，拓展了活動邊界。
將腦機(jī)接口控制從電子設(shè)備延伸至復(fù)雜物理外設(shè)，面臨巨大挑戰(zhàn)。這不僅需要解碼“向左”、“向右”等簡單意圖，更需實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定、低延遲的精準(zhǔn)控制，以應(yīng)對真實(shí)環(huán)境中多變的路面狀況和交互任務(wù)。研究組組長趙鄭拓研究員指出，隨著熟練度提升，患者操控所需的有意識“腦力”消耗已大大降低，這接近于我們熟練控制自身肢體后的狀態(tài)，“可以邊開車邊聊天”。
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，研究團(tuán)隊(duì)取得了多項(xiàng)核心技術(shù)突破。他們開發(fā)了高壓縮比、高保真的神經(jīng)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，即使在神經(jīng)信號相對嘈雜的環(huán)境中也能高效提取有效信息，將腦控整體性能提升了15%至20%。團(tuán)隊(duì)還顛覆了傳統(tǒng)校準(zhǔn)模式，研發(fā)出“在線重校準(zhǔn)技術(shù)”，能夠?qū)崟r、無聲地微調(diào)解碼參數(shù)，使系統(tǒng)性能持續(xù)保持高位。在速度方面，目前信號從大腦到外設(shè)的傳遞延遲已縮短至75毫秒，優(yōu)于人自然神經(jīng)通路約200毫秒的延遲，給患者帶來了“控制外設(shè)比控制自己肢體還快”的全新體驗(yàn)。
更具社會意義的是，團(tuán)隊(duì)與地方殘聯(lián)合作，幫助該患者參與了線上數(shù)據(jù)標(biāo)注等工作，使其成為我國首位借助腦機(jī)接口技術(shù)通過勞動獲得報(bào)酬的截癱患者。這為殘障人士的就業(yè)與價值實(shí)現(xiàn)開辟了嶄新路徑。
目前，第三例患者已植入腦機(jī)接口近兩個月。中國科學(xué)院院士、該卓越創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明透露，后續(xù)患者的應(yīng)用將向精細(xì)動作方向發(fā)展，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)通過意念控制機(jī)械手指，并最終讓兩只機(jī)械手協(xié)作完成日常任務(wù)。“我相信這個在下一兩例應(yīng)該會出現(xiàn)。”
展望未來，專家預(yù)測，腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展路線圖日益清晰：未來三年內(nèi)，有望實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的流暢意念控制，并攻克“意念說話”難題，幫助失語者恢復(fù)溝通能力；五年內(nèi)，則有望初步實(shí)現(xiàn)“視覺再造”，通過向大腦寫入視覺信息，讓失明者重新“看見”世界輪廓。這一系列突破，正持續(xù)為嚴(yán)重運(yùn)動與感覺功能障礙患者帶來重塑生活能力的希望。
本文鏈接：這一新突破讓高位截癱患者能去小區(qū)“散步”！http://m.sq15.cn/show-2-14598-0.html
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