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脑机接口|脑机接口，让失语患者“说”出“你好”( 二 )


具体讲 ， 脑机接口系统由信号产生、提取、转换、输出和反馈几部分组成 ， 其中最重要的是信号产生和转换算法 。
脑机接口|脑机接口，让失语患者“说”出“你好”
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【脑机接口|脑机接口，让失语患者“说”出“你好”】
今年初 ， 浙江大学对外宣布“双脑计划”重要科研成果 ， 国内首例植入式脑机接口临床研究在该校完成 。
据悉 ， 这一临床研究由浙江大学求是高等研究院脑机接口团队与浙江大学医学院附属第二医院神经外科合作 。 患者经过系统训练后 ， 可以利用大脑运动皮层信号精准控制外部机械臂与机械手 ， 实现三维空间的运动 。 同时 ， 此项研究也首次证明高龄患者利用植入式脑机接口进行复杂而有效的运动控制是可行的 。 同时表明 ， 这项最新成果将有助于肢体瘫痪患者进行运动功能重建 ， 未来也有望对辅助运动功能、失能者功能重建、老年机能增强等产生积极影响 。
【脑机接口|脑机接口，让失语患者“说”出“你好”】而早在2012年 ， 浙大团队就曾在猴子脑中植入微电极阵列 ， 成功提取并破译了猴子大脑关于抓、勾、握、捏4种手势的神经信号 ， 使猴子能通过自身“意念”直接控制外部机械手臂 。 2014年 ， 浙大团队在人脑内植入皮层脑电微电极 ， 实现“意念”控制机械手完成高难度的“石头、剪刀、布”手指运动 。
尽管如此 ， 我国脑机接口技术还处在初级阶段 ， 目前在医疗应用方面效果比较显著 。 一方面它能够增强人体大脑技能 ， 提升记忆、计算等脑力水平 ， 让人具备更强大脑力能力；另一方面 ， 它也可用于诊断脑部神经性疾病 ， 预测和抑制癫痫发病 ， 可用于中风患者的康复训练等 ， 兼具强化和恢复两方面的辅助功能 。 但在重症医学领域中 ， 它的应用还比较有限 。 简单的“你好”两个字 ， 代表了脑机接口在重症患者中的应用迈出了一大步 。 脑机接口技术有望实现重症患者和医护及家属的有效交流 ， 切实反映患者病情变化 ， 提高ICU患者诊治疗效 ， 改善预后；同时也可及时反映患者诉求 ， 实现ICU患者人文关怀的个体化及智能化 。
除此以外 ， 脑机接口还在军事、教育、娱乐等领域有用武之地 ， 并且能够与机器人、无人机等智能设备集合应用 ， 帮助人们轻松从事各种工作和生产 。
据中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员陶虎介绍 ， 目前国内缺乏原创性脑机接口核心技术 ， 在带宽、精度、在体稳定性方面均有不足 ， 亟须整合多学科知识与多领域资源 ， 集中力量解决“高带宽双向读写、海量神经信号实时处理和数据传输、无创/微创植入、长期在体”等关键技术问题 ， 实现“人脑和机器脑深度融合”的新一代人机交互 。
    
（本报采访人员 张哲浩、杨永林）
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内容：《光明日报》（2020年08月22日04版）
图片：网络
责编：张永群
编辑：孙小婷 朱晓帆


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