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前瞻网|你的记忆还属于你吗?，大脑连接计算机


前瞻网|你的记忆还属于你吗?，大脑连接计算机
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最近 ， 马斯克可谓风头正盛:特斯拉股价一年之内暴涨十倍 ， 市值超4000亿美元 ， 个人身价也达到1000亿美元 ， 成第四位全球千亿美元富豪 。
美国当地时间8月28日 ， 马斯克发布了旗下公司&ldquo神经连接&rdquo(Neuralink)的最新研究成果:脑机接口 。 发布会不仅展示了新设备 ， 还用猪进行了植入展示 。 实验人员通过读取到的猪的脑电波信号 ， 成功预测了猪的运动情况 。
意识读取是科幻小说中常有的阶段 。 通过植入被读取者脑中的设备 ， 可以读取其意识 ， 窃取各种信息 ， 甚至潜移默化地影响被读取者的行为 。
植入?读取?这不正是马斯克此次发布会的关键词吗?
据此 ， 有人就开始担忧自己的意识会不会被他人窃取 。 要回答这一问题 ， 我们需要先了解脑机接口 。
脑机接口 ， 人脑机器化的开始?
脑机接口(Brain-machineinterfaces,BMI) ， 即建立大脑与外部设备的直接连接通路 。 这一技术的发展始于1925年脑电波(EEG)的发现 。
人的大脑是由数以万计的神经元组成的 ， 神经元由两部分组成:细胞体和神经纤维 。 大脑的灰质是由神经元的细胞体构成的 ， 白质是由神经元的神经纤维构成的 。 脑电波就是这些神经元之间的活动产生的电信号 ， 这些神经元之间的连接有的是兴奋的 ， 有的是抑制的思维活动就是反应这些神经元之间的联系 ， 大脑中的神经元会接收来自其他神经元的信号 ， 当这些信号的能量积累量超过一定的阐值时 ， 就会产生脑电波 。
对脑机接口的研究已经进行了40余年 。 上世纪70年代 ， 加州大学洛杉矶分校研究人员就成功制造出第一台脑机接口设备 ， 并可以通过脑电波控制屏幕上的光标 。 值得注意的是 ， 这种控制是测试人员自己发出的 ， 并没有被他人操控 。
脑机接口的实现需要四步:信息采集&mdash&mdash信息解码&mdash&mdash信息再编码&mdash&mdash反馈 。
第一步中采集的信息是由大脑发出的 。 信息的种类包括神经信号和脑电波 。
采集的途径一般也分为侵入(InvasiveBCI)、半侵入(PartiallyinvasiveBCI)和非侵入(Non-invasiveBCI)三种 。
侵入式主要是向大脑皮层插入电极(如下图所示) ， 以此直接获取神经信号 ， 这种方式所获取的信号质量高 ， 采集的效果更好 。 但是 ， 它却伴随着脑部损伤和信号衰退的风险 。 因此 ， 人体脑机接口尚未付诸行动 ， 科学家多用猴子、小白鼠等对象进行研究 。
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非侵入方式则隔着头皮读取脑电波等信息 ， 这种途径一般借助外部设备 ， 不会对受测试者产生任何创伤 。 具体可以参考医院在检查脑电波时给患者头部佩戴的设备 。 其弊端在于信号递减和外部干扰严重 ， 精确度不够 。
半侵入则接入头皮和大脑皮层之间 ， 会将电极插入大脑 ， 但是到达的深度不及侵入式 ， 其风险和优势均介于前两者之间 。
但是 ， 非侵入式是脑机接口领域的主流方向 。 早期由于技术的限制 ， 研究人员大多是通过非侵入式的脑电波实现脑机互接 。 侵入式后来虽然也有所发展 ， 但是却伴随着较大的手术风险 ， 马斯克此次发布的新设备则很好的解决了这一问题:通过机器人向大脑中植入柔性材料 ， 手术风险和大脑损伤风险都大大降低 。
第二步 ， 信息分析 ， 对收集到的信息进行降噪、去干扰等处理 。
第三步 ， 将分析好的信息编码成目标信号 。
最后一步是反馈 ， 也就是将从环境中获得的反馈信息重新传回大脑 。
2014年巴西世界杯上 ， 一名瘫痪人士通过脑机接口使用外骨骼成功踢动了足球 。 这一过程中 ， 脑机接口在第一步中收集了关于踢动足球的大脑信号 ， 第二步则将这种信号解码并去除外界干扰 ， 随后在第三步中将再信号编码成机械腿的运动信号 。 在最后一步中 ， 踢球时与足球的触觉反馈给大脑 。


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