脑机接口指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接实现脑与设备的信息交换,是当前国际科技竞争的重要领域,事关脑健康和人工智能的未来。11月16日,在浙江温州成功举行的中国科技青年风采荟活动上,来自启元实验室前沿交叉研究中心的钱天翼在现场为大家演示了神奇的脑机打字实时展示画面,并带来了以《脑机接口“科幻照进现实》为主题的演讲,讲述了自己的“脑机接口”之路。
钱天翼从小就开始参与各项科技竞赛,直至进入清华大学神经工程实验室后,钱天翼才正式开启了“脑机接口”之路,并逐步开发了基于稳态视觉诱发电位、想象运动等多个神经编解码方式的脑机接口系统。
但从实验室到临床有着巨大的差距,难度也更高。如何获得更稳定可靠的大脑活动信号,是接下来需要面临的问题。此前的脑机接口的信号采集技术,可以分为有创和无创两大类。以马斯克Neural-link为代表的有创技术,其优势在于直接接触大脑神经元细胞。但缺点也同样明显,数据传输线将大脑与外部环境联通,有伤口感染甚至大脑感染的风险。无创脑机接口,虽然绝对安全,但通信效率也收到很大的影响,也不是最适合的选择。
那么,是否有综合有创和无创两种脑机接口系统优势的方案呢?经过清华大学神经工程实验室团队多年的实验验证,最终确定了“半侵入式”微创脑机接口方案,并且还完全自主研发出了全套软硬件系统。
终于,在2023年10月24日,清华大学神经工程实验室团队与宣武医院合作,将自主研发的半侵入式无线微创脑机接口植入到了第一例受试患者体内。12月,团队又联合天坛医院开展了第二例临床试验,将微创脑机接口系统成功植入另一位高位截瘫患者颅内。
经过3个月的居家康复,现在这名患者实现了用脑电活动控制轮椅,在电脑上实现上网、打游戏。今年8月份,这名患者还在从北京回内蒙古老家的航班上,在7千米的高空中使用脑机接口系统体验了飞机上的娱乐系统充分验证了系统的长期安全性和稳定性。
在钱天翼看来,脑机接口不仅可以通过解码人大脑的意图,帮助渐冻症、瘫痪患者,也可以把机器发出的信息编码成大脑可以接收的信号,送回大脑,从而实现大脑和机器之间的直接通信,未来可以直接提升人类大脑的智能水平。这也是当前重要的前沿交叉技术领域之一。实现该领域高水平科技自立自强,能够为高质量发展开辟新的领域和新的赛道。
中国科技青年风采荟活动由中国科协组织人事部和共青团中央统战部主办。自启动以来,活动共吸引了约 3500名来自不同地区、不同领域、不同行业的青年人才参加。300名优秀选手进入“世界科技前沿”“经济主战场”“国家重大需求”“人民生命健康”专题活动环节。最终,12 名青年才俊脱颖而出,登上舞台,交流观点、碰撞思想、分享心得。
编辑:李华山