脑机界面(Brain-Computer Interface,BCI)是衔接大脑神经体系与外部电子设备的技能,科技巨子、勇于探索商业模式的公司和研讨机构都活跃投入研制,于医疗、教育、文娱等范畴掀起革命性革新。近期不管硬件规划、信号处理或实践使用扩展皆有打破,本文盘点BCI首要发展,并阐明使用潜力及应战。
几家BCI技能抢先的公司有Neuralink 、Synchron及OpenBCI等。Neuralink是马斯克(Elon Musk)创建,专心开发高精密植入式BCI设备,中心是名为N1 Link的植入式芯片,巨细约25美分硬币,以开颅手术植入脑部神经安排后高速无线传输,将神经信号传至外部设备,可使脊椎受伤或渐冻症等瘫痪患者获益。2023年至今,Neuralink获美国FDA及加拿大官方核准做人体实验,朝实用化跨进。
Synchron与Neuralink最大不同在于,是相似血管支架的设备,从颈静脉送至大脑血管。Synchron技能不需开颅手术,为较非侵入性设备,危险较低。2022年至今,Synchron成功协助十多名渐冻症等四肢瘫痪患者,用脑波操控收发函件和操作社会化媒体,和操控亚马逊(Amazon)Alexa数字助理拨打视频电话、放音乐和流媒体节目、操控灯火等智能家电设备。韩国三星电子也开发过集成BCI的才智电视,能以意念挑选频道或调整音量,便利行动不便者日常日子。
OpenBCI则推出名为Galea的头戴设备,结合脑波图(EEG)、心率改变(HRV)及其他生物数据,主攻沉溺式文娱和健康监测等范畴。侦测用户多项生理数据供给更个性化互动。此外,因模块化、实惠硬件规划及敞开渠道,广受研讨社会化媒体、开发者和业余爱好者高度赞誉。尽管传输信号不如植入性设备精确,但敞开渠道和较低价格,有助立异与遍及。
除了医疗及文娱使用, BCI也进军教育范畴,有助个性化学习。日本公司NeuroSky开发头戴式脑波仪MindWave,能依据脑波判别学生注意力程度,并即时反应影响,适用专心力练习与考试预备。Emotiv开发脑波耳机Insight,能即时监测学生心情和专心度,并依据学生精力状况调整学习内容。如学生专心时提出更杂乱标题,疲乏时减轻学习担负。
除了硬件设备,解读脑波信号是BCI实践使用的另一要害,人工智能正是近期BCI技能打破的中心驱动力。Meta开发根据深度学习的脑波解码体系,能经大脑活动辨认单词或语句含义,可协助失语患者重获交流才能。美国BrainGate研讨团队研制出能解读瘫痪者神经信号,并原音重现让体系“说”出他想表达的字句,效果刊登于《新英格兰医学期刊》。
但是,BCI要实践使用仍面对许多应战。数据隐私(data privacy)是最受重视的议题,怎么维护用户脑波数据,防止被盗用或黑客进犯亟待解决;高精密设备的贵重本钱也约束遍及性,不管医疗和教育推行皆有困难。此外,信号精确度和安稳才能仍需优化,以支撑更杂乱使用。
预期未来,更多公司与研讨员投入,BCI功能和使用性都将有更大打破。不久后的将来,BCI或成为人类与科技设备深层次地交融的中心东西,并孕育很多意想不到的立异使用。