Antara muka otak-komputer berada di barisan hadapan, adakah ia satu konsep gembar-gembur? Atau adakah ia benar-benar benar?

Sejak tahun ini, teknologi kecerdasan buatan dan aplikasi inovatifnya dalam pelbagai industri telah menjadi topik hangat. Mengikuti ChatGPT, AIGC dan CPO, konsep antara muka otak-komputer telah diketengahkan semula. Antara muka otak-komputer sangat popular tahun lepas, dan beberapa berita terkini sekali lagi mencetuskan perbincangan hangat tentang antara muka otak-komputer. Berikutan lonjakan dalam dua hari sebelumnya, BCI melonjak semula pagi ini.

Pemahaman mudah antara muka otak-komputer adalah untuk mewujudkan hubungan antara otak manusia/haiwan dan peranti luaran untuk mencapai pertukaran maklumat. Pada masa ini, kebanyakan laluan teknikal untuk produk antara muka otak-komputer termasuk produk yang boleh diimplan dan tidak boleh diimplan yang memerlukan kraniotomi atau pembedahan intervensi untuk menanam probe untuk membaca isyarat saraf semuanya boleh diimplan. Walau bagaimanapun, ia tidak boleh ditanam yang hanya perlu memakai produk berkaitan untuk membaca isyarat saraf.

Aplikasi teknologi panas pada masa ini tertumpu terutamanya dalam bidang perubatan dan kesihatan, termasuk rawatan penyakit otak termasuk pelbagai penyakit neurologi dan psikiatri, seperti epilepsi, strok, penyakit Parkinson dan penyakit neurodegeneratif. Walau bagaimanapun, pengeluar antara muka otak-komputer ini masih dalam peringkat percubaan, atau masih dalam peringkat penyelidikan dan pembangunan produk atau pembangunan teknologi.

Contohnya, penyelidikan Neuralink mengenai antara muka otak-komputer menggunakan mikroskop dan robot berketepatan tinggi untuk menanamkan elektrod fleksibel "linear" yang disepadukan dengan elektrod dan penderia ke dalam korteks serebrum dan mengumpul isyarat neuron. Walau bagaimanapun, teknologi ini bukan tanpa kekurangannya Untuk menanam elektrod fleksibel ke dalam korteks serebrum, penyelidik perlu menggunakan jarum keluli sebagai pembawa untuk membawa elektrod ke dalam otak elakkan saluran darah, dan selepas implantasi selesai, syiling dimasukkan ke dalam otak implan besar dan kecil dimeterai pada tengkorak, dan proses pembedahan memerlukan ketepatan yang sangat tinggi. Selain itu, semasa eksperimen ke atas monyet rhesus, banyak haiwan eksperimen mati akibat jangkitan kepala. Dari perspektif penyelesaian, jarum keluli bukanlah pilihan yang paling ideal untuk pembawa implantasi Proses pengeluaran selepas selesai implantasi boleh menyebabkan anjakan elektrod, dan terdapat kemungkinan kerosakan sekunder pada tisu otak. Isu-isu ini masih perlu diselesaikan.

Terdapat juga penjagaan perubatan inovatif yang telah meningkat dalam tempoh dua hari yang lalu Walaupun ia sedang menyelidik produk antara muka otak-komputer yang tidak boleh ditanam dengan syarikat bersekutunya Boling Brain Computer, pada masa ini tiada produk sebenar yang dilancarkan atau didedahkan produk membantu pesakit hemiplegik mencapai fleksibiliti kawalan autonomi dan data lain yang berkaitan. Di samping itu, "Sistem Latihan Pemulihan Eksoskeleton Bahagian Bawah Otak-Komputer" dan Sistem Latihan Pemulihan Antaramuka-Komputer dan Latihan Pemulihan Antaramuka Otak Shandong Haitian Intelligent Engineering Co., Ltd. dan Siyi (Changsha) Intelligent Technology Co., Ltd. telah diluluskan oleh Pentadbiran Makanan dan Ubat untuk penyenaraian Perbandingan kemajuan Memang pantas, tetapi terdapat masalah, seperti maklumat penyahkodan yang tidak mencukupi

Banyak produk antara muka otak-komputer tidak boleh ditanam yang dikeluarkan pada masa ini hanya digunakan untuk mengendalikan operasi mudah, dan tugas yang lebih kompleks tidak dapat diselesaikan. Terdapat juga banyak pengeluar dan syarikat yang optimis tentang pembangunan antara muka otak-komputer ke arah implan Terdapat juga beberapa halangan bahan atau teknikal Bahan yang diimplan tidak akan bertahan lama di dalam otak, dan elektrod keras ditanam otak manusia juga akan Rejection reaction berlaku. Oleh itu, berdasarkan kemajuan, banyak operasi eksperimen dan praktikal untuk produk antara muka otak-komputer yang boleh ditanam masih pada haiwan, dan proses ujian haiwan belum diselesaikan sepenuhnya. Secara relatifnya, Neuralink, sebuah syarikat antara muka otak-komputer yang dimiliki oleh Musk, mengumumkan pada 25 Mei, waktu tempatan, bahawa ia telah menerima kelulusan daripada Pentadbiran Makanan dan Ubat-ubatan (FDA) A.S. dan akan melancarkan kajian klinikal manusia pertama tentang implan otak.

Kami menyebut sebelum ini bahawa sukar untuk mendapatkan kelulusan FDA Pada 30 November 2022, Elon Musk, Ketua Pegawai Eksekutif syarikat antara muka komputer otak Neuralink, menyatakan bahawa dia telah mengemukakan permintaan kepada Pentadbiran Makanan dan Ubat-ubatan A.S. (FDA. ) ) menyerahkan kebanyakan dokumen, tetapi tidak sepatutnya diluluskan Kelulusan ini merupakan kemajuan yang hebat untuk bidang perubatan.

ialah satu konsep? Atau peluru sebenar?

Teknologi antara muka otak-komputer negara saya juga telah mencapai sedikit kemajuan dalam perubatan klinikal. Sepuluh tahun yang lalu, pasukan penyelidik dari Universiti Zhejiang menanam antara muka otak-komputer separa invasif ke dalam tengkorak pesakit quadriplegic untuk kali pertama Berdasarkan isyarat EEG kortikal, pesakit dibantu dalam melengkapkan pergerakan meneka dengan mengawal tangan robot. dengan pemikirannya. Kemudian Jabatan Pembedahan Saraf Hospital Huashan yang Bergabung dengan Universiti Fudan dan Jabatan Pembedahan Saraf Hospital Tiantan Beijing yang Bergabung dengan Universiti Perubatan Capital menjalankan penyelidikan mengenai gangguan kesedaran, menggunakan teknologi seperti neuromodulasi dan antara muka otak-komputer untuk memaksimumkan pemulihan kesedaran dan peningkatan fungsi saraf. Di samping itu, teknologi antara muka otak-komputer digunakan untuk merawat penyakit Parkinson yang digabungkan dengan demensia Parkinson, sistem antara muka otak-komputer untuk komunikasi bahasa Cina terselindung dibangunkan, dan elektrod mikroarray yang fleksibel digunakan untuk mengesan nukleus batang otak dorsal dan rangsangan elektrod epidural dengan tepat. teknologi untuk merawat kecederaan saraf tunjang dan kajian lain.

Perubatan Inovatif menyebut bahawa produk antara muka otak-komputer boleh pakainya boleh membantu pesakit hemiplegik mencapai kawalan autonomi lengan bawah dan tangan anggota kurang upaya mereka di mana-mana kedudukan dalam julat pergerakan normal anggota badan. Cuma Perubatan Inovatif tidak mendedahkan data yang lebih terperinci tentang fleksibiliti "kawalan autonomi".

Perubatan Inovatif dan Profesor Xu Kedi dari Institut Pengajian Lanjutan Qiushi Universiti Zhejiang menubuhkan Boling Brain Computer (Hangzhou) Technology Co., Ltd. (selepas ini dirujuk sebagai "Boling Brain Computer" produk antara muka otak-komputernya adalah peranti boleh pakai (tidak boleh diimplan), ia boleh membantu pesakit hemiplegik mencapai pergerakan autonomi lengan bawah dan tangan anggota mereka yang kurang upaya. Dari segi kemajuan penyelidikan, prototaip prinsip telah dinaik taraf, dan ujian in-vivo ke atas pesakit telah bermula. Pada masa hadapan, kami akan terus mempromosikan penyelidikan mendalam tentang penyelesaian teknikal produk secara berterusan, dan secara beransur-ansur mempromosikan dan mengembangkan ujian pesakit bagi prototaip prinsip generasi kedua.

Sanbo Brain Science tidak mendedahkan lebih banyak maklumat tentang penerokaan aplikasi antara muka otak-komputernya. Ia hanya memberitahu pelabur pada 18 Mei bahawa teknologi antara muka otak-komputer mempunyai prospek aplikasi yang hebat dalam diagnosis klinikal dan rawatan neuromedicine dan neurorehabilitation Institusi ini sentiasa memberi perhatian kepada aplikasi dan pembangunan teknologi antara muka otak-komputer dalam bidang perubatan, dan turut mengambil bahagian dalam aplikasi asas dan penerokaan aplikasi klinikal.

Malah, terdapat sebuah lagi syarikat, Xinwei Medical, yang merupakan salah satu daripada beberapa syarikat tersenarai dalam pasaran yang terlibat secara langsung dalam penyelidikan dan pembangunan antara muka otak-komputer yang pada asalnya membuat peranti perubatan yang inovatif, dan produk meliputi campur tangan neurologi, campur tangan jantung, campur tangan pulmonari, dsb. Antaranya, campur tangan saraf adalah bidang teras Perubatan Xinwei. Beberapa produk kini telah diluluskan oleh NMPA. Terdapat 15 produk peranti neurointerventional yang diluluskan oleh NMPA dan portfolio produk neurointerventional yang lengkap, meliputi pelbagai prosedur neurointerventional untuk rawatan dan pencegahan strok.

Pasaran untuk produk neurointerventional sahaja juga besar, seperti akses, pendarahan, dan iskemia. Jenis akses adalah bahan habis pakai yang diperlukan untuk pembedahan intervensi dan memainkan peranan untuk mewujudkan saluran penghantaran; jenis pendarahan digunakan untuk menyekat saluran darah yang cacat, merawat aneurisme serebrum, dan menutup saluran darah intrakranial yang digunakan untuk membuang trombosit dan membuka saluran darah. Dipecahkan, produk neurointerventional dibahagikan lagi kepada peranti trombektomi iskemia, peranti pencegahan iskemia, peranti rawatan pendarahan, peranti rawatan stenosis arteri intrakranial dan peranti akses vaskular. Xinwei Medical mempunyai saluran paip yang luas, dan kebanyakan produknya telah diluluskan dan dalam persediaan untuk pengkomersilan.

Sebentar tadi, percubaan antara muka otak-komputer intervensi terhadap primata bukan manusia yang diketuai oleh pasukan Profesor Duan Feng telah berjaya di Beijing Percubaan ini diketuai oleh pasukan Profesor Duan Feng dari Universiti Nankai, dan Jeneral Tentera Pembebasan Rakyat China. Hospital (301 Hospital) ) dan Xinwei Medical telah disiapkan bersama.

Seperti yang dinyatakan di atas, kebanyakan laluan teknikal untuk antara muka otak-komputer termasuk boleh ditanam dan tidak boleh ditanam. Eksperimen ini diketuai oleh Profesor Duan Feng dari Universiti Nankai Duan Feng telah terlibat dalam penyelidikan mengenai antara muka komputer otak yang boleh diimplan dan tidak boleh diimplan. antara muka otak-komputer yang boleh diimplan digunakan untuk mengawal tingkah laku tikus Digunakan untuk mengawal kerusi roda dan kereta.

Melalui penyelidikan yang berkaitan, Duan Feng percaya bahawa kedua-dua teknologi mempunyai kekurangan Contohnya, antara muka otak-komputer yang boleh diimplan boleh menyebabkan kemudaratan besar kepada penguji dan keselamatannya sukar untuk dijamin. Walau bagaimanapun, ketepatan pengumpulan isyarat dan kestabilan pengecaman jangka panjang antara muka komputer otak yang tidak boleh diimplan perlu dipertingkatkan dengan mengambil kira bahawa gangguan objektif isyarat EEG permukaan kulit kepala adalah terlalu kompleks, halangan teknikal akan sukar ditembusi. jangka pendek. Selepas beberapa siri kajian, Duan Feng bekerjasama dengan Xinwei Medical, sebuah syarikat peranti neurointerventional, untuk membangunkan antara muka otak-komputer intervensi. Komponen utama yang terlibat dalam jenis antara muka otak-komputer ini ialah sensor pengumpulan isyarat EEG bahagian hadapan (elektrod diletakkan pada pendakap) dan penguat isyarat hujung belakang.

Teknologi ini tidak memerlukan kraniotomi dan penyingkiran kepingan besar tengkorak Sebaliknya, ia hanya membuat bukaan kecil pada vena jugular subjek, dan menggunakan kateter vena jugular untuk menghantar stent yang dilengkapi dengan sensor ke dalam darah. salur yang terletak di korteks motor otak. Apabila kateter dikeluarkan, stent mengembang di dalam dinding vesel dan menutup ke dinding dalam vesel, dengan itu mengumpul isyarat EEG.

Selepas operasi selesai, isyarat EEG yang dikumpul diproses dengan penapisan, pengurangan hingar, dsb., dan isyarat diimport ke dalam komputer dan dianalisis Selepas mengenali niat pergerakan, komputer akan menghantar arahan kawalan kepada robot lengan, dan kemudian kendalikan Lengan robotik bergerak untuk membawa makanan ke mulut monyet. Kerana tangan monyet terikat, ia akan mempunyai keinginan untuk menjangkau apabila ia ingin makan makanan, yang akan terus menjana isyarat elektrik otak untuk mengawal pergerakan lengan robot, mengukuhkan latihan lagi dan lagi.

Di bawah teknologi ini, ketepatan dan kestabilan isyarat yang dikumpul juga baik, dan ia menggunakan teknologi neurointerventional matang dalam bidang perubatan, yang boleh memastikan lebih keselamatan.

Masih banyak kerja yang perlu dilakukan sebelum antara muka otak-komputer intervensi yang direka oleh peranti neurointerventional sedia ada boleh digunakan secara langsung dalam amalan klinikal manusia dan perindustrian. Pada masa ini, Xinwei Medical telah memulakan ujian klinikal sistem robot intervensi vaskular Ia bukan produk yang digunakan dalam percubaan ini Sistem robot intervensi vaskular digunakan terutamanya untuk kawalan dan operasi instrumen semasa pembedahan intervensi.

Penjagaan perubatan mungkin merupakan kali pertama antara muka otak-komputer memasuki pasaran!

Daripada kemajuan penyelidikan antara muka otak-komputer ini, akan terdapat banyak aplikasi praktikal, seperti kesihatan perubatan, hiburan, rumah pintar, tentera, dsb. Tetapi ia mungkin yang terpantas untuk dilaksanakan dalam rawatan perubatan dan paling hampir dengan aplikasi komersial.

Beberapa syarikat perubatan telah terlibat dalam rawatan pemulihan, pengurusan kesakitan, prostetik dikawal komputer otak dan bidang lain, seperti pemulihan neurologikal telah mengesahkan kebolehlaksanaan antara muka otak-komputer. menggunakan Kawal peralatan secara langsung dengan pemikiran anda untuk meningkatkan kecekapan pemulihan. Terdapat juga syarikat perubatan yang menjalankan penyelidikan mengenai teknologi antara muka otak-komputer dalam neurosains, psikologi, sains kognitif, dan lain-lain. Oleh itu, aplikasi klinikal perubatan masih akan menjadi hala tuju utama aplikasi antara muka otak-komputer.

Dalam penyelidikan dan aplikasi antara muka otak-komputer, ia selalunya melibatkan arah pembacaan otak, iaitu, menyahkod maklumat otak, mentafsir kesedaran dan emosi dalaman manusia, supaya pesakit yang mengalami gejala seperti gangguan kesedaran dan autisme boleh menyambung semula. dengan dunia. Langkah seterusnya adalah untuk mewujudkan interaksi otak-komputer dan menggunakan rangsangan luar untuk memperbaiki gejala otak Pada masa hadapan, akan terdapat banyak aplikasi klinikal dalam empat atau lima tanda seperti kemurungan, sakit, dan epilepsi. Atau dalam bidang antara muka otak-komputer yang tidak invasif, menggunakan perkakasan yang digabungkan dengan neurosains kognitif, teknologi ini lebih sukar.

Lu Changshun (Cairns) Nombor sijil: A0150619070003. [Kandungan di atas hanya mewakili pendapat peribadi dan tidak menjadi asas untuk membeli atau menjual Pasaran saham berisiko, jadi pelaburan perlu berhati-hati]

Atas ialah kandungan terperinci Antara muka otak-komputer berada di barisan hadapan, adakah ia satu konsep gembar-gembur? Atau adakah ia benar-benar benar?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!