编者按ღღ:2023年5月起ღღ,“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动ღღ,邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家姆巴佩睾丸切除ღღ、科技工作者提问ღღ、留言凯发k8官网首页ღღ。活动启动后ღღ,“学习强国”“科学网App”收到了读者的踊跃留言ღღ。我们精选了读者姚昭源的提问ღღ,请南开大学医学院讲师明涛发出第一百零二期手书回信凯发k8官网首页ღღ。
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明涛ღღ:脑机接口(BCI)技术是一种在大脑与外部设备之间建立直接通信链接的创新方法ღღ,它允许大脑直接发送指令给外部设备ღღ,而无需经过传统的神经肌肉通路ღღ。实现脑机接口并非简单地在脑袋上开个洞与计算机相连ღღ,其具体技术路径差异很大ღღ。从大脑中采集信号主要分为侵入式ღღ、半侵入式和非侵入式三种类型k8·凯发(中国)天生赢家·一触即发ღღ!ღღ。
非侵入式ღღ:通过外部设备(如头盔或头环)检测头皮表面的微弱脑电信号(EEG)凯发k8官网首页ღღ。其优点是完全无创姆巴佩睾丸切除ღღ,但信号模糊凯发k8官网首页ღღ,质量差ღღ,只能识别简单意图ღღ,如脑电波打字ღღ。
半侵入式ღღ:将电极放置在大脑表面(硬脑膜外)ღღ,这种方法称为ECoG(皮层电图)ღღ。它需要手术植入ღღ,但无需穿透脑组织凯发k8娱乐官网app下载k8凯发ღღ,ღღ。信号质量比非侵入式更好ღღ,但弱于侵入式ღღ。可用于一些实验性的运动功能恢复ღღ。
侵入式ღღ:将微电极阵列直接植入大脑皮层ღღ,记录单个神经元的电信号ღღ。优点是信号极其精准(能分辨单个神经元的放电)ღღ。缺点是手术风险高ღღ,长期可能引发免疫排斥或信号衰减姆巴佩睾丸切除ღღ,而且侵入式电极可能被免疫系统包裹ღღ,导致信号衰减ღღ。
采集到大脑发出的电信号后ღღ,需要对这些信号进行预处理ღღ,以提高其质量和可靠性ღღ。然后ღღ,从信号中提取特征ღღ,包括频率ღღ、振幅等ღღ,这些特征能够反映大脑活动的特定模式姆巴佩睾丸切除ღღ。
之后ღღ,利用模式识别或机器学习等技术ღღ,将提取的特征与用户的意图进行匹配ღღ,从而解码大脑信号ღღ。解码成功后ღღ,根据信号生成相应的指令或控制信号ღღ,用于控制外部设备实验器材ღღ,ღღ。
脑机接口技术具有广泛的应用前景ღღ,如医疗康复ღღ、残障辅助ღღ、虚拟现实和游戏等凯发国际ღღ!ღღ。然而ღღ,随着技术的不断发展ღღ,其安全性和伦理问题也日益凸显ღღ。例如ღღ,如何确保植入式电极的安全性和长期稳定性ღღ,如何保护用户的隐私和数据安全凯发k8官网首页ღღ,以及如何避免技术被滥用等姆巴佩睾丸切除ღღ。
因此ღღ,在推动脑机接口技术发展的同时ღღ,必须充分考虑并解决这些安全性和伦理问题ღღ。只有这样ღღ,才能确保脑机接口技术能够为人类带来真正的福祉ღღ,而不是成为新的风险和挑战凯发k8官网首页ღღ。
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