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戴上脑机接口帽子,它用人的大脑跟他人「讲话」

梅宁航 发自 凹非寺量子位 报道 | 公众号 QbitAI

高位截瘫,全身器官失落能,大年夜脑还正常,却已口不克不及言。

怎样办?

而今最新研究进展来了——行使脑机接口,让他人跟患者的大年夜脑直接对话。

近期,俄勒冈健康与科学大年夜学(OHSU)的脑科学中央行使脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)手艺匡助一名截瘫患者从头表达设法。

讲的是一名俄勒冈州小伙——Greg,在睡梦中突发脑梗,然后高位截瘫,除大年夜脑之外,所有的身体器官失落能。

Greg的问题是,大年夜脑照旧可以正常工作,然则没法表达本身信息,也没法指示本身的身体器官进行举止。

换句话说,生不如死,再也没有脸色,再也没有表达。

在手艺福音之前,他的生活生计是如许的:

一脸茫然,没法和周围互换。

而接管脑机接口今后,他的生活生计有了如许的改变:

可以参与到和周围人的互动去了。

中央事实产生了甚么?

外接脑机接口

俄勒冈健康与科学大年夜学的脑机接口系统,由脑机联通包(RSVP Keyboard)和语音合成东西(Shuffle Speller)两部分构成。

脑机联通包RSVP Keyboard,是一种旌旗灯号搜集设备,非侵入性的电极帽,用户在电脑屏幕上旁不雅图象,颠末历程寻觅大年夜脑中的特定电举止转变来工作。

语音合成东西(Shuffle Speller)是一款打字设备,对一些有严重措辞和肢体障碍的用户,令其可以或许颠末历程设备来利用脑电波进行文字组合生成。

假如答理,还可以颠末历程利用他们开辟的语音交互软件(SmartPredict App for AAC conversation)进行语音交互。

脑科学中央的研究人员给Greg利用上述设备,Greg在瘫痪状态下照旧可以和家人进行文字互换。

后果事实若何

此时,脑科学中央的Melanie博士决意匡助他,怎样匡助?

行使研制的脑机接口系统,研究人员对Greg的脑电波旌旗灯号进行捕捉和转换,成功让Greg实现了本身设法的从头表达。

而今的Greg在脑机接口设备的匡助下,已可以借助外接设备和家人进行文字互换,可以参与到社群的举止中去。

优美绝伦?

不是的,而今主要有两个问题。

一是而今的Greg生成文字的速度异常慢,大年夜脑本身的性能已严重受损,没法完成正常的旌旗灯号措置。

二是这类互换是单向的,脑电波直接双向互换照旧是虚幻的,分歧的互换东西带来的最大年夜问题是沟通效率。

再谈脑机接口

通篇脑机接口,它事实是甚么?

马斯克近日放言,旗下的Neuralink公司会在一年内供应成熟的脑机接口设备投放市场,刹时有舆论认为黑客帝国和攻壳天真队的义体将会庖代人类。

但这是很遥远的将来了,而今的脑机接口手艺和人说个话都慢半拍,临时不用耽忧。

脑机接口被界说为一种不依托于正常的由外围神经和肌肉构成的输出通路的通讯系统,素质上是将人脑的生物电旌旗灯号转化可供较量争论机措置的数字旌旗灯号的系统。

脑机接口系统由旌旗灯号产生、提取、转换、输出和反馈几部分构成,个中最主要的是旌旗灯号产生和转换算法。

人脑产生电旌旗灯号,在1924年被发现并被称为脑电波,但若何理解这些旌旗灯号一向困扰着科学家们。

在旌旗灯号产生上,派别浩大,好比Greg的方案选择的长短侵入的头盔设备捕捉电旌旗灯号,然后还需要理解旌旗灯号。

此案例中研究人员选择是P300引发电位手艺,简单来讲就是一件事、一个概念呈现的频率越低,其对脑电波的刺激就会越大年夜,大年夜约在强刺激的300ms会产生旌旗灯号。

由于Greg其他身体部位已失落能,眼神也不太好使,其他的诸如视觉捕捉手艺、模拟环境都不太适用。

脑机接口系统提取到旌旗灯号今后,还需要转换算法的参与,在AI手艺成熟应用之前,转换算法道理是尽量去提取特点,至于损失落多少那就任天由命了。

是以脑机接口手艺持久只能在尝试室中利用,而不具有临床推行能力,由于在手术前提下,渺小的过失都可能致命。

脑机接口+人工智能

体会脑机接口的基来历根底理和Greg的实际案例后,那末将来是甚么?

马斯克认为是BMI+AI。

今朝人类互换体式格局——措辞,是极为低效的,而直接连通彼此的脑电波是最有用的。

所以马斯克的Neuralink不是医疗辅助手段,而是一种面向民众的互换东西。

硬件上,马斯克选择的是侵入式手艺,嗯,插管嘛。

这类管道是4~6微米的细线,今朝老鼠已先于人类用上了,不用急着恋慕,问题照旧存在。

利用这类手艺需要给脑筋开个洞,然后一用几十年还做不到,你得按期给脑筋开洞,可怕!

更可怕的是若何输出信息,马斯克而今的手艺是插个USB,你可以想象一下脑袋有洞,脑袋上顶着着USB的气象,那画面太美我不敢想!

软件上,马斯克给出就是BMI+AI,行使AI手艺进行转化算法的优化,最洪程度包管信息特点的完全,算法和人体的连络。

人体的软化,算法的硬化,虚实连络,难辨真伪。

人的进化?

脑机接口的最大年夜问题是伦理问题,脑机接口手艺大年夜范围成熟,直接后果是人的身体不再那末主要,对人的界说都可能从头要会商。

《人类简史》作者尤瓦尔赫拉利认为人会进化为生化人,而黑客帝国用一种可感的体式格局提出了问题:人有能力分说虚拟和真实吗?

蓝色和红色药丸的科幻选择背后,素质照样哲学命题。

马斯克就看得很极端,他甚至认为,我们只是某个“轨范”里的提线木偶。

https://www.bloomberg.com/news/videos/2020-03-09/speaking-with-brainwaves-videohttps://www.biorxiv.org/content/10.1101/703801v4

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