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這是3月20日在北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所舉行的“北腦一號(hào)”人體植入媒體通氣會(huì)上拍攝的半侵入式腦機(jī)接口“北腦一號(hào)”。 圖據(jù)新華社客戶端

腦機(jī)接口是一個(gè)近年來(lái)快速發(fā)展的領(lǐng)域,通過(guò)獲取、解碼腦信號(hào),將用戶的意圖指令傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備上,用于替代或補(bǔ)充人類(lèi)的外周功能,如用意念控制假肢、移動(dòng)光標(biāo)、玩游戲,甚至能創(chuàng)造讓癱瘓者行走、失語(yǔ)者“說(shuō)話”、視障者“復(fù)明”等奇跡。3月31日,英國(guó)《自然·神經(jīng)科學(xué)》發(fā)表的一項(xiàng)研究報(bào)道了一項(xiàng)新腦機(jī)接口技術(shù),其可將大腦中言語(yǔ)活動(dòng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成有聲詞匯,即能讓人用意念“說(shuō)話”。美國(guó)堪薩斯大學(xué)言語(yǔ)與應(yīng)用神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的喬納森·布倫伯格評(píng)論稱(chēng),這是腦機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域的一大進(jìn)步。
  從“意念操控”到“意念說(shuō)話”,腦機(jī)接口正重塑醫(yī)療范式。

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80毫秒極速解碼重現(xiàn)患者音色

  當(dāng)前,面向言語(yǔ)的腦機(jī)接口一般在個(gè)人無(wú)聲地嘗試說(shuō)話與計(jì)算機(jī)的有聲輸出間會(huì)延遲幾秒,無(wú)法實(shí)現(xiàn)流暢清晰的交流。
  美國(guó)加州大學(xué)舊金山
  分校和伯克利分校的研究人員此次開(kāi)發(fā)了一款無(wú)聲腦機(jī)接口,并將它植入了一名47歲四肢麻痹(四肢和軀干癱瘓)女性的大腦,這名女性在一次卒中發(fā)作后已有18年無(wú)法說(shuō)話或發(fā)聲。
  研究人員讓她在大腦
  中用意念講出包含1024個(gè)獨(dú)特詞匯的完整句子,同時(shí)用她的腦活動(dòng)訓(xùn)練了一個(gè)深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這些腦活動(dòng)利用植入該患者言語(yǔ)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的電極進(jìn)行記錄。
  隨后,研究人員用該模
  型以80毫秒遞增的速度解碼在線語(yǔ)音,與受試者的發(fā)聲意圖同步,解決了腦機(jī)接口領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題:延遲。再用受試者受傷前說(shuō)話片段訓(xùn)練的模型,生成模擬她聲音的音頻。研究人員發(fā)現(xiàn),該設(shè)備可以連續(xù)順暢運(yùn)作。
  事實(shí)上,我國(guó)在這一前
  沿產(chǎn)業(yè)上展示出了同樣的創(chuàng)新活力。3月31日,在中關(guān)村論壇腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用平行論壇上,2025腦機(jī)接口十大創(chuàng)新成果發(fā)布,包括“北腦一號(hào)”智能腦機(jī)系統(tǒng)、“三合一”顱骨植入式腦脊接口微型設(shè)備、雙環(huán)路協(xié)同演進(jìn)腦機(jī)接口系統(tǒng)等在內(nèi)的技術(shù)突破,展示了多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新的深厚潛力,標(biāo)志著中國(guó)在這一前沿科技領(lǐng)域的重要地位。

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醫(yī)保首次定價(jià)最低九百多元

  作為涉及多門(mén)學(xué)科深度交叉的前沿科學(xué),腦機(jī)接口有廣闊發(fā)展前景。研究數(shù)據(jù)顯示,全球腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模2021年達(dá)到了15億美元;到2027年,全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到33億美元,約合238.26億元人民幣。
  不過(guò),在四川省腦科學(xué)與類(lèi)腦智能研究院院長(zhǎng)堯德中看來(lái),腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展價(jià)值更多在于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,“現(xiàn)在有很多精神的疾病,比如認(rèn)知退化、阿爾茨海默癥、抑郁癥、焦慮癥、癲癇等。我們團(tuán)隊(duì)正在做的腦科學(xué)研究,就是希望能搞清楚這些疾病的原理,明確機(jī)制在哪個(gè)地方,希望‘無(wú)創(chuàng)’腦機(jī)接口以后能夠在這方面有所助益。”
  3月31日,湖北省醫(yī)保局發(fā)布了全國(guó)首個(gè)腦機(jī)接口醫(yī)療服務(wù)價(jià)格:侵入式腦機(jī)接口置入費(fèi)6552元/次,取出費(fèi)3139元/次,非侵入式適配費(fèi)966元/次。
  專(zhuān)家認(rèn)為,此次定價(jià)標(biāo)志著腦機(jī)接口這項(xiàng)長(zhǎng)期處于科研和實(shí)驗(yàn)室語(yǔ)境中的技術(shù),正在正式步入臨床、邁向產(chǎn)業(yè)化的起跑線上。同時(shí)也會(huì)推動(dòng)更多企業(yè)進(jìn)入這一領(lǐng)域,推動(dòng)腦機(jī)接口技術(shù)的不斷升級(jí),對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有里程碑意義。

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腦機(jī)接口技術(shù)需理性發(fā)展

  “事實(shí)上,腦機(jī)接口系統(tǒng)中對(duì)腦電信號(hào)采集、刺激等相關(guān)技術(shù)由來(lái)已久。腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)要有重大突破的前提,是人們對(duì)于大腦的認(rèn)知要有所進(jìn)步。”堯德中告訴華西都市報(bào)、封面新聞?dòng)浾摺?br/>  大腦有800億到1000億個(gè)神經(jīng)元,每個(gè)神經(jīng)元又與上萬(wàn)個(gè)其他神經(jīng)元連接,我們對(duì)大腦的認(rèn)知還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?,F(xiàn)在最頂尖的電生理技術(shù)一次也只能記錄1000個(gè)神經(jīng)元,大規(guī)模記錄和準(zhǔn)確解碼編碼任重道遠(yuǎn)。
  全國(guó)政協(xié)委員、九三學(xué)社中央科技專(zhuān)委會(huì)副主任、天津大學(xué)副校長(zhǎng)明東在此前的采訪中向華西都市報(bào)、封面新聞?dòng)浾咄嘎?,放眼全球,腦機(jī)接口市場(chǎng)正在孕育發(fā)展,但該領(lǐng)域仍存在技術(shù)壁壘。
  當(dāng)腦電波被讀取、記錄,人的思維處于全面暴露的風(fēng)險(xiǎn)之中,隱私安全愈加凸顯。腦機(jī)接口技術(shù)可以改變大腦的活動(dòng)模式,可能影響我們的性格、決策甚至身份認(rèn)同。另外,“有創(chuàng)”的腦機(jī)接口還面臨著生物排異性以及價(jià)格高昂等問(wèn)題。
  “腦機(jī)接口領(lǐng)域還處于嬰幼兒階段,當(dāng)下已經(jīng)展現(xiàn)出了不俗的潛力,未來(lái),還需要我們小心翼翼地呵護(hù)。公眾應(yīng)當(dāng)理性、冷靜、客觀地去看待它,既不要神化,也不要異化,當(dāng)前技術(shù)階段的腦機(jī)接口并非什么都能做,絕不能炒作化、夸大化、概念化、玩具化,以防科技泡沫。”明東說(shuō)。
  華西都市報(bào)-封面新聞?dòng)浾唏R曉玉