靠想象就可控制機器臂快速運動 無創腦機接口效果已接近腦部植入傳感器
時間:2019-06-26      文章來源:科技日報      責任編輯:王強

    據美國《科學·機器人學》雜志最新一期發表的論文,美國卡內基-梅隆大學科研團隊日前開發出一種可與大腦無創連接的腦機接口,能讓人用意念控制機器臂連續、快速運動。研究人員表示,這一效果接近于過去需要在腦部植入傳感器的有創腦機接口。

    當人類思考時,大腦運動皮層中的神經元會產生微小的電流,不同的思考活動,激活的神經元也不同——這就是腦機接口技術所依靠的原理。因此,科學家通過傳感器收集電流,再使用信號處理和機器學習技術等,就可以將使用者頭腦中的意念,轉化為機器臂的實際運動。

    此次,卡內基-梅隆大學生物醫學工程系教授賀斌團隊提出一種基于連續追蹤模式的訓練框架,并通過“源成像技術”,提高對想象運動連續追蹤的解碼精度,實現了一種效果良好的無創腦機接口系統。

    當使用這一系統時,人們只需佩戴一頂可測量腦電波的帽子,并在腦海中想象自己移動手臂,而無需實際運作手臂,就可以讓與系統相連的機器臂隨意念而動,并讓機器臂追逐屏幕上的光標。

    這種無創腦機接口的效果,已經接近過去一些需要在腦部植入傳感器的有創腦機接口。下一步,研究團隊計劃繼續發展這種無創腦機接口技術,以期在不久的將來可以實現對人體義肢更加準確和連續的控制,從而讓那些因中風、受傷等原因而喪失運動能力的人得到幫助。

記者張夢然


    總編輯圈點

    腦機接口已經成為近年來的研究和應用熱門,它是生物+計算機的跨界融合。而用腦電控制機械,將機械作為人體的延伸,也頗有點賽博朋克的意思,你也常能在科幻小說中見到這一概念。在一些高校實驗室里,你已經能體會到用想象力操控機械臂向左向右運動的神奇。不過,從目前來看,腦機接口信息傳輸效率還有待提高,移動式腦機接口平臺還有待開發,它還無法真正走出實驗室服務人類。等有一天技術成熟,對殘障人士來說,就是真正的福音。




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