从学科角度来看 , 脑机接口技术是多学科交叉融合的研究领域 , 涉及生物医学工程、电子工程、材料科学、医学、神经科学、认知科学、心理学、人工智能等众多学科 。 以神经科学为例 , 脑机接口技术正成为研究神经科学基本问题的重要途径 。 基于运动范式的脑机接口技术有助于阐明感觉运动控制的神经机制 , 进而又可以依据新的科学发现来改进脑机接口技术的设计 。 通过脑机接口技术可以部分重塑大脑功能 , 为研究大脑可塑性、学习、记忆、情绪等问题的神经机理提供帮助 。 脑机接口技术也为认知科学和心理学研究提供了新的实验工具 , 在视觉、听觉、注意力、想象、言语、情感、行为等研究中发挥作用 。
未来 , 脑机接口技术作为脑机智能融合的体现 , 不仅在脑科学与人工智能等多学科交叉领域内受到广泛关注 , 而且将会使人类步入人类智能与机器智能共融的时代 。
二、脑机接口技术的医疗应用
脑机接口技术在医疗康复领域得到了很好的应用 , 成为提高患者生活质量和减轻家庭成员心理压力的一种重要途径 。
基于植入式微电极阵列的脑机接口技术 , 已成功通过对运动想象、肢体运动意图的解码 , 实现对机械臂、假肢、轮椅或计算机的操控 , 从而帮助截肢、瘫痪、“渐冻症”等患者完成部分运动功能的替代与增强 。 美国斯坦福大学团队近期开发的基于英文字母书写想象的脑机接口打字系统 , 利用深度学习 , 实现了每分钟90字符的快速输入 。 在脑卒中患者的康复训练中 , 通过无创的头皮脑电 , 识别患者真正的运动意图 , 从而控制康复训练设备 , 在临床上被证明可以有效的提升康复训练的效率 。
基于神经反馈的脑机接口系统 , 如对截肢患者进行触觉刺激反馈 , 可以使患者产生更好的感知 。 脑机接口技术在运动功能康复领域的重要作用获得了学术界、医学界以外的广泛社会关注 。 美国著名企业家马斯克(Elon Musk)成立的Neuralink公司 , 旨在通过神经科技与脑机接口技术 , 通过植入式芯片 , 帮助大脑和脊髓损伤患者恢复所丧失的运动能力 。
基于脑深部刺激器的闭环脑机接口技术 , 可以同时实现对神经活动的记录、分析与调控 , 除运动功能外 , 还有望实现对睡眠、情绪等的调控 , 并应用于抑郁症等精神类疾病的治疗 。 基于脑机接口系统的神经反馈训练 , 已被应用于自闭症、多动症等多种神经疾病的干预与康复研究中 。 脑机接口系统为神经系统疾病患者提供了新的与外界交互的桥梁与媒介 , 也为临床治疗与康复提供了新的途径 , 未来也将在更多如筛查、监护、诊断、认知功能改善等领域发挥更多的作用 。
推荐阅读
- 技术|聚光科技旗下临床质谱仪获批医疗器械注册证
- 诊断|比尔·盖茨关于2022年的五项预言之三:家庭医疗诊断手段普及
- 美容|升级扩业 中家医·家庭医生医疗美容医院引爆广州
- 医疗|数坤科技与美年健康签署战略合作协议
- 接口|微信小程序用户信息相关接口调整
- 大脑|ALS患者首次通过脑机接口发推
- 第一医院|三明启动“云查房” 让基层百姓“零距离”共享专家医疗服务
- 国际|国家卫健委就《“十四五”医疗装备产业发展规划》答每经记者问:着力发展国际领先的性智慧医疗装备
- 装备|国家卫健委答每经问:“十四五”将推进“5G+”医疗健康新模式发展 推动智慧医疗健康装备和应用创新
- 装备|智能医疗装备助力,“十四五”智慧医疗发展有哪些着力点?