引言
脑机接口(Brain-computer interface,简称BCI)技术作为连接大脑与外部设备的重要桥梁,近年来在全球范围内取得了显著的进展。本文将深入探讨脑机接口研究团队的突破与创新,分析其如何通过解码大脑活动,为人类带来前所未有的便利与可能。
脑机接口技术概述
脑机接口技术是通过直接连接人脑与外部设备,实现大脑与外部世界的信息交互。这项技术涉及多个学科领域,包括神经科学、生物医学工程、计算机科学等。脑机接口的主要应用包括辅助残障人士恢复运动能力、改善语言沟通、提高认知功能等。
脑机接口研究团队的突破
1. 高精度实时运动解码
上海脑虎科技有限公司的研究团队在运动解码方面取得了突破。他们研发的256导高通量植入式柔性脑机接口,能够实时解码大脑意图,实现意念控制智能设备和意念对话。通过提取High Gamma频段(70-150Hz)的脑电信号,并结合LSTM神经网络模型进行连续时间解码,系统延迟小于60ms,为瘫痪患者提供了全新的康复手段。
2. 意念合成运动
在复旦大学附属华山医院,脑虎科技的研究团队与神经外科团队合作,成功完成了意念合成运动临床试验。该试验针对癫痫患者,通过植入脑机接口电极,监测病灶并保护运动相关的重要脑功能区。通过脑电特征提取和模型训练,患者实现了无需动手操作的意念控制游戏。
3. 脑机接口中文解码
西湖大学团队和浙二医院的研究团队在脑机接口中文解码方面取得了重大突破。他们通过立体定向脑电技术(SEEG)采集大脑内神经活动信号,结合深度学习算法和语言模型,实现了对全谱汉字发音的解码,为汉语脑机接口系统提供了端到端输出。
脑机接口研究团队的创新
1. CS-CNN深度学习算法
苏州医工所研究团队开发了一种名为CS-CNN的深度学习算法,该算法结合测量空间和源空间的信息,通过多视角特征提取和CNN进行特征融合和分类,实现了高精度的MI-EEG分类。该算法在脑机接口相关的EEG信号分类、EEG源成像、常见空间模式和深度学习方法等领域具有广泛应用前景。
2. 通用拼写神经假体
加州大学旧金山分校的研究团队开发了一种通用拼写神经假体,该假体可以将脑活动转译为单个字母,实时拼出完整句子。该研究为失语瘫痪患者提供了新的交流方式,弥补了传统神经假体的局限性。
3. 脑机接口装置的进步
美国两个独立科学家团队报告的新型脑机接口装置(BCI)能比现有技术更迅速、准确地将大脑活动解码为语言。这些研究展示了旨在帮助严重瘫痪人群恢复沟通能力的技术的进步,为脑机接口技术的发展提供了新的方向。
总结
脑机接口研究团队的突破与创新为人类带来了前所未有的便利与可能。通过解码大脑活动,脑机接口技术正逐渐走进我们的生活,为残障人士提供康复手段,为健康人群提供新的沟通方式。未来,随着技术的不断发展,脑机接口将在更多领域发挥重要作用,为人类社会带来更多惊喜。