陳天橋雒芊芊研究院腦研究重大進展：腦電波預(yù)測行為( 二 )
陳天橋認(rèn)為 ， 腦科學(xué)研究是可以研究一輩子的領(lǐng)域 ， 他也曾對大眾自陳研究腦科學(xué)的決心：“創(chuàng)立盛大 ， 我想了三天 ， 做這件事 ， 我想了三年 。 打造盛大 ， 我們花了十多年的時間 ， 為這件事 ， 我可以投入一輩子 。 ”
此前大約每隔 10 年 ， 就會有科學(xué)家說 ， “下一個 10 年是腦科學(xué)的 10 年” 。 實際上 ， 腦科學(xué)研究沒有實質(zhì)性進展 。 對于腦科學(xué)研究的突破 ， 是整個產(chǎn)業(yè)的強烈期盼 ， 例如 AI 想要真正取得進展 ， 就不可能不研究大腦 。 可以說 ， 腦科學(xué)研究只要進一步 ， 就會生出一步的歡喜 。
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圖丨人工智能和類人大腦（來源：Pixabay）
此前 ， 該研究院關(guān)于腦電波的研究 ， 曾被國內(nèi)外媒體爭相報道 。 為從更深刻、且更受大眾歡迎的角度解讀腦電波研究的意義 ， DeepTech 采訪到奮斗在一線的腦機接口青年學(xué)者眭亞楠和伍冬睿 。
超聲波治療已在路上 ， 但治療精神類疾病還有一段路要走
當(dāng)前 ， 大眾對腦電波、腦機接口已經(jīng)不陌生 。 對于給腦機接口下一個簡單的定義 ， 華中科技大學(xué)人工智能與自動化學(xué)院腦機接口與機器學(xué)習(xí)實驗室主任伍冬睿認(rèn)為 ， 腦機接口（Brain-Computer Interface ， BCI）是指通過在人腦神經(jīng)與計算機、機器人等外部設(shè)備間建立直接連接通路 ， 來實現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)和外部設(shè)備間信息交互與功能整合的技術(shù) 。
腦機交互是人機交互的終極手段 ， 可幫助殘疾人修復(fù)視覺、聽覺等感知功能和運動功能 。 簡單來說 ， 就是實現(xiàn)用意念控制機器 。
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圖 | 腦機接口系統(tǒng)組成部分（來源：受訪者）
腦機接口在治療領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些？
第一 ， 腦機接口在治療領(lǐng)域 ， 最顯著的應(yīng)用是替代作用 。 腦機接口系統(tǒng)的輸出 ， 可能取代由于損傷或疾病而喪失的自然輸出 。 例如 ， 因事故導(dǎo)致高位截癱的患者等重度運動障礙患者群體 ， 是此類腦機接口系統(tǒng)的重要應(yīng)用對象 。
第二 ， 腦機接口具有恢復(fù)作用 ， 它的輸出可以恢復(fù)喪失的功能 。 例如 ， 中風(fēng)患者在失去肢體控制能力后 ， 也可通過腦機接口技術(shù)對患者大腦運動皮層進行訓(xùn)練 ， 以幫助病人進行康復(fù) 。
第三 ， 腦機接口也可以用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療 。 例如 ， 帕金森病、特發(fā)性震顫、肌張力障礙等運動功能障礙疾病 ， 可通過腦機接口調(diào)控特定神經(jīng)活動 ， 使患者恢復(fù)運動能力 。
第四 ， 腦機接口在健康人身上的應(yīng)用也很廣泛 。 伍冬睿表示 ， “腦機接口能幫助健康人實現(xiàn)機能的擴展 。 在工程心理學(xué)領(lǐng)域 ， 機動車駕駛員、飛行員、航空空中交通管制員等特殊作業(yè)崗位人員的認(rèn)知負(fù)荷、疲勞程度等狀態(tài)對于作業(yè)績效、工作安全都十分重要 。 在控制領(lǐng)域 ， 除了手控方法之外 ， 還能增加腦控方式 ， 從而實現(xiàn)多模態(tài)控制 。 在游戲娛樂領(lǐng)域 ， 腦機接口為游戲玩家提供了獨立于傳統(tǒng)游戲控制方式之外的新的操作維度 ， 豐富了游戲內(nèi)涵并提升了游戲體驗 。 ”
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圖|虛擬現(xiàn)實技術(shù)（來源：Pixabay)
談及腦機接口的方式 ， 清華大學(xué)助理教授眭亞楠告訴 DeepTech：“腦機接口分為侵入式、非侵入式和微侵入式（半侵入式） 。 侵入式腦機接口需要通過手術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)植入電極或芯片 ， 這一方式能實現(xiàn)更精準(zhǔn)的腦神經(jīng)活動記錄與調(diào)控 。 但是 ， 因為排異反應(yīng)和可能的大腦損傷等風(fēng)險 ， 目前侵入式腦機接口系統(tǒng)在動物上應(yīng)用較多 ， 相關(guān)研究也多限于神經(jīng)系統(tǒng)損傷和疾病患者等臨床特殊群體 。 ”
“而非侵入式腦機接口無需動手術(shù) ， 直接從皮膚表面采集腦活動信號或進行神經(jīng)調(diào)控 ， 這一方式可避免因手術(shù)造成的腦損傷和感染 ， 但獲得的神經(jīng)信號空間分辨率較低 ， 也很難實現(xiàn)靶向神經(jīng)調(diào)控 。 微侵入式腦機接口仍需要打開顱骨植入電極 ， 但是電極位置較淺 ， 在大腦皮層硬膜之外 ， 所以手術(shù)風(fēng)險比侵入式要小 。 ” 眭亞楠補充道 。
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圖丨腦機接口系統(tǒng)的信號來源和特征（來源：受訪者）
據(jù)了解 ， 陳天橋雒芊芊研究院能通過腦電波 ， 預(yù)測被試者的下一步行動 。 那么 ， 腦機接口可以通過調(diào)控神經(jīng)治療精神類疾病嗎？這是很多患者家屬特別關(guān)心的問題 。
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