腦機(jī)接口
brain-machine interface,BMI,brain-computer interface,BCI
定義:一種在腦與外部設(shè)備之間建立直接的通信渠道。其信號來自中樞神經(jīng)系統(tǒng),傳播中不依賴于外周的神經(jīng)與肌肉系統(tǒng)。常用于輔助、增強(qiáng)、修復(fù)人體的感覺–運(yùn)動功能或提升人機(jī)交互能力。
學(xué)科:生物物理學(xué)_生物控制論_神經(jīng)工程
相關(guān)名詞:神經(jīng)接口 讀腦術(shù) 皮質(zhì)神經(jīng)假體
圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
一聽到“腦機(jī)接口”(BMI),也許會讓人以為身處科幻電影中,認(rèn)為這是一種能夠升級人類能力的技術(shù)。例如,將人的大腦與計算機(jī)連接,通過思想隨心所欲地操縱機(jī)器;或者借助計算機(jī)將人與人的大腦相連,使之無需語言就能彼此溝通交流;等等。實(shí)際上,腦機(jī)接口研究的最初目的是有效地恢復(fù)患者因疾病或外傷喪失的運(yùn)動功能和交流能力,它是一項(xiàng)應(yīng)用于醫(yī)療、康復(fù)、護(hù)理等領(lǐng)域的技術(shù)。
腦機(jī)接口可分為感覺型(輸入型)和運(yùn)動型(輸出型)兩種。
感覺型腦機(jī)接口,它是將輸入到人體傳感器的外界信息轉(zhuǎn)換(編碼)為電信號,通過植入到腦內(nèi)的電極將該信號傳遞給感覺神經(jīng),從而實(shí)現(xiàn)重建感覺功能。例如,對于存在聽覺障礙的患者,在其耳部植入小型傳聲器,將傳聲器采集到的聲音信息通過嵌入聽神經(jīng)的電極傳入腦內(nèi)(人工耳蝸),就可以達(dá)到恢復(fù)聽力的效果。在臨床上,這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于佩戴助聽器改善聽力效果不佳的患者身上。
運(yùn)動型腦機(jī)接口,簡單來說,它是通過思維來驅(qū)動機(jī)器。當(dāng)要做某個動作時,計算機(jī)通過讀取大腦運(yùn)動區(qū)的信號,就可以直接驅(qū)動機(jī)器。一般情況下,腦機(jī)接口指的是運(yùn)動型腦機(jī)接口,多數(shù)人想象中的腦機(jī)接口也基本上是運(yùn)動型的。
腦機(jī)接口技術(shù)中,有向人體植入某種裝置的侵入式,也有通過戴在頭部并從體外讀取腦的信息或者向腦傳輸信號的非侵入式。人工耳蝸就是侵入式腦機(jī)接口的例子。
腦機(jī)接口技術(shù)預(yù)計會得到快速發(fā)展。在可見的未來,有可能實(shí)現(xiàn)腦和外部網(wǎng)絡(luò)的直接連接。例如,將類似超小型智能手機(jī)的設(shè)備植入腦內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)不用手持而是用腦對其直接操作。
如果發(fā)展到腦與外部網(wǎng)絡(luò)直接連接,則個人的思考、決策會在更大的程度上受到來自第三者或人工智能發(fā)出的信息的影響;自己腦內(nèi)思考著的信息如果可能泄露到外部,則會引起隱私方面的擔(dān)憂。有專家指出,無論采取什么樣的形式,腦和外部網(wǎng)絡(luò)的連接,都需要慎重對待。
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