
还记得《黑客帝国》这部电影吗?主人公通过脑机接口与矩阵系统相连,自由穿梭于虚拟世界。今天,这种大脑与机器连接的新技术已经从科幻影片走到了我们现实生活中,在诊断脑部疾病、增强大脑技能等方面发挥作用。“脑机接口”到底是一项怎样的黑科技?11月7日,上海科普大讲坛第151讲邀请华山医院神经外科陈亮教授、中科院上海微系统与信息技术研究所陶虎研究员来到讲座现场,为观众揭秘这项最前沿的科学技术。
8月29日,SpaceX、特斯拉等公司的创始人埃隆·马斯克为自己旗下的脑机接口公司Neuralink举行发布会,并在会上公布了最新一代脑机接口产品:可植入大脑的芯片,以及一台可完成自动植入芯片的手术设备。马斯克的这套设备,可为缓解人类抑郁症、成瘾行为、帮助解决强迫症和治疗提供更前沿技术。
中国脑计划(脑科学与类脑科学研究计划)也在前行,中国的一些公司和医学专家,在此领域的探索进入新阶段。
“目前我们国内缺乏原创性脑机接口核心技术,带宽、精度、在体稳定性方面远落后于美国。但近期亮点颇多、成果涌现。”陈亮教授多年来从事神经外科研究,他从临床医学的角度为观众介绍了脑机接口牵手生物医疗的各种可能性。他介绍,就在今年1月,浙江大学将进口Utah阵列电极植入到72岁高位截瘫患者的大脑运动皮层,实现了患者用意念控制机械臂完成握手、饮水、进食等动作。
与此同时,陈教授也结合临床研究,向大家分享了目前脑机结合在相关疾病治疗上的运用案例,以及未来脑机接口将在人们的睡眠梦境、认知评估、康复医疗等方面发挥的作用。
这项“黑科技”运用到生命科学需要哪些硬核设备呢?陶虎研究员从数字信息技术角度向观众进行了科普。他指出,当前已经成功将超薄、超柔、高通量神经信号采集芯片植入老鼠体内,科学家可以在老鼠活动时接收到脑电波的变化;在植入材料的选择上也在不断突破创新,例如DNA数字存储、石英玻璃、乃至最新发现的蚕丝蛋白都是未来的发展方向;随着新型材料的不断进化,脑机接口技术不仅能提升存储的容量和读取的方便度,也大大提升了生物安全性,扩大了其在各领域的应用范围。