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马斯克让猴子“学会”意念打字,6个月后进行人体实验,脑机接口新进展!

杏彩体育2年前 (2023-02-21)乒乓球资讯145

原标题:马斯克让猴子“学会”意念打字,6个月后进行人体实验,脑机接口新进展!

《黑客帝国》中那个人类通过脑机接口与母体连接并维系沟通的未来,似乎离我们越来越近了。

为什么这么说?

◤No.1

用意念打字的猴子

▌▌▌▌▌▌

北京时间 12 月 1 日,埃隆·马斯克的脑机接口公司 Neuralink,举办了一场全新的技术演示活动“Show and Tell”。

回顾一周前的预热短视频,Neuralink 留给人们这样一个悬念:绿色的英文字母一个接着一个冒出来,就好像是人在打字一样。

这条看起来颇为神秘的预热消息,给予了 Neuralink 的粉丝浮想联翩的空间。

在发布会上谜底揭晓:马斯克展示了“猴子意念打字”的新成果。

研究团队在猴子的大脑里植入芯片,捕捉脑电活动的信号,然后将信号翻译为电脑中的指令,实现打字操作。一只名叫Sake的猴子,通过这种方式输出了“welcome to show and tell”以及“can I please have snacks”两句话。

有网友在马斯克的推特下留言:“这就是猴子革命的开始方式吗?”

网友这么说是因为这已经不是马斯克第一次用猴子试验了。2021年,Neuralink曾展示过大脑被植入芯片的猴子学会打乒乓球(Pong)游戏的成果,当猴子用意念熟练操控屏幕里的“球拍”接住“乒乓球”,面前的管子就会输出果汁供它饮用。这一次的意念打字对猴子来说也是相似的活动,当猴子配合人类进行演示,就会获得水果作为奖励。

让我看看谁玩游戏没有猴子灵敏

其实,高准确率的意念打字在人类脑中已经实现,研究成果也曾在去年登上《自然》封面。马斯克表示,猴子打字视频只是希望展现Neuralink的植入物将如何帮助瘫痪的人使用手机。他还透露,公司已向FDA(美国食品药品监督管理局)递交申请,预计6个月后可以开始在人类身上进行试验。

在马斯克看来,此次进展意味着已经向人类用大脑控制电子设备迈出了重要一步,或将为霍金这样的渐冻症等神经退行性疾病患者,打开一个新窗口,甚至让他们的打字操作速度超过正常人。

马斯克还表示,未来半年内或将设备植入人类头部,并表示也会在未来的某个时候,也将设备植入到自己的大脑中

脑机接口像是一种存在于科幻电影中的设想,将人的大脑连接到计算机从而提升个人能力的限度,可以做到克服人类肉体的限制。

看起来,现在科学家们正在将它迅速成为现实。

◤No.2

什么是脑机接口?

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简而言之,脑机接口(BCI)是一种系统,它使信息能够直接在大脑和外部设备(如计算机、智能设备等)之间流动,实现脑与设备的信息交换

例如,计算机可以注意到一个信号并将其识别为尝试移动手臂时对应的模式。目前,布朗大学的研究人员正是以这种方式,使用 BCI 来帮助四肢瘫痪的人使用直接通过大脑活动控制的机械臂来伸手抓住三维空间中的物体。

黑客帝国中使用BCI的场面

这与 BCI 能够读懂你的想法不同,工程师无需读懂你的想法即可创建。当你想移动手臂时,大脑中会在相同的位置发生电脉冲。因此,如果我们在那里感应到了一个脉冲,那么 BCI 就可以理解为正在尝试移动您的手臂,但它的功能远不止这些。

◤No.3

让失语患者恢复“说话”能力

▌▌▌▌▌▌

在最近的一项研究中,来自美国加州大学旧金山分校的科研团队设计了一个神经假体,这种神经假体可以将脑活动转译为单个字母,实时拼出完整句子。

据研究人员介绍,由该神经假体能构成的拼写系统能够以每分钟 29.4 个字符的速度生成句子,平均字符错误率仅为 6.13%,且可以推广到包含 9000 多个词的词汇表中。

早在去年7月,该团队就曾首次使用脑机接口帮助一位瘫痪超过15年的失语男子 BRAVO1 恢复了“说话”的能力。据了解,BRAVO1 在 20 岁时因严重的脑干中风瘫痪并失语,只有头、脖子和四肢能进行极为有限的活动,其大脑的认知功能完好无损。他们为 BRAVO1 开发了一个包含 50 个单词的系统,该系统每分钟可以解码 15.2 个单词,准确率中值为 75%。

图源:加州大学旧金山分校公布的视频截图

在独立单词任务中,BRAVO1 先会看到50个常用单词中的一个。当屏幕上的单词变成绿色时,他便开始用意念“说”出这个单词。通过此次研究,将此前的方法拓展到了更大的词汇量,并提高了拼写速度和准确性。

而神经假体则是一种可以替代缺失神经系统功能的设备,有望为因失语瘫痪而无法说话或打字的患者恢复交流能力。通过一系列的测试后显示,参与者从一个 1152 个单词的词汇表里,能够以每分钟 29.4 个字符的速度生成句子,平均字符错误率仅为 6.13%。

在进一步的实验中,研究团队发现,这一方法可以推广到包含 9000 多个单词的词汇表中,平均错误率也只有 8.23%。

脑机接口不仅仅可以应用于此,也可应用于严重创伤失去肢体的患者。患者可以借助于仿生肢体恢复运动技能、增强自主生活能力、提高生活质量。随着脑机接口技术的发展,仿生肢体技术不仅用于帮助截肢患者,也将在未来有望应用于健康人体的机能强化。

无论如何,现实世界中,这场赛博朋克的革命的第一把火,看来也已经点燃了。我们期待技术的革新能给人类带来更多福祉。

感兴趣的同学推荐学习由帝国理工学院生物工程系教授Prof.D.F带来的《生物机械工程:脑机接口的数字信号处理与仿生肢体的肌肉控制系统设计》!在本课程中,教授会从运动神经控制、生物信号的探测解码、人类强化等角度带领学生一探仿生肢体设计和仿生肢体与人体交互的理论与实践,并重点关注其中占重要地位并有着广泛应用前景的脑机接口技术。

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