脑机接口原理技术与神经修复

     脑机接口是指人或动物大脑与外部设备之间的直接连接，实现大脑与设备之间的信息交换。匹兹堡大学神经生物学家称，使用脑机接口，猴子可以用操纵机械臂喂自己。2020年8月29日，埃隆·马斯克自己的脑机接口公司找到了三只小猪，向世界展示了实际操作的脑机接口芯片和自动植入手术设备。下面就由小编为您介绍脑机接口原理技术与神经修复。

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脑机接口原理技术与神经修复

原理技术

信号采集技术

      21世纪初，不管是脑电（EEG），功能磁共振成像（fMRI），还是脑磁（MEG），及近红外谱（NIRS）。以及对人脑有一定侵入性的脑皮层电图（ECOG），现在都还不能从时间和空间两个维度上准确刻画人脑的全部活动状态。但可以肯定的是，脑机接口中所用到的这些记录人脑活动的方式虽然精度不高，但已经证明人的主观意识是有物质基础的。

脑信号的转变

     脑机接口中，EEG等脑信号是载体，它从人脑传递到计算机，计算机从中识别出人的主观意图。这个过程中通过EEG载体，把人的主观意图从人脑直接传递给计算机，计算机将这个识别出来的主观意图转化为控制信号。

受控体

      21世纪初的脑机接口技术中有利用人脑来控制外部机设备或电脑鼠标的运动，也有输入字符的“虚拟打字机”，还有自动图片分类等应用。国内外也有研究将控制信号从外界传送给小老鼠，鸟等动物，这是这类应用中控制信号的流向不同。但这些受控体都没有接受情感类的信号，也不存在表情。而电影中的阿凡达，是个有血有肉的活体，有正常人的情感和喜怒哀乐。

    现阶段（21世纪初）还存在许多困难：虽然使用先进的信号采集设备已能够检测非常微弱的脑电信号，但是脑电信号中不可避免的掺杂了各种噪声，使得数据的信噪比较低。近年来脑电数据处理的相关研究取得了令人瞩目的成绩，同时，信息科学与技术的不断进步也使得实时快速处理大量数据成为可能。借助于这些成果，脑机接口的技术得到了快速的发展，研究群体和组织也迅速壮大。

神经修复

      神经修复是神经科学中和神经的修复相关的领域，即使用人工装置（假体）替换掉原有功能已削弱的部分神经或感觉器官。神经假体最广泛的应用是人工耳蜗，截止到2006年世界上已有大约十万人植入。也有一些神经假体是用于恢复视力的，如人工视网膜，迄今在这方面的工作仅仅局限于将人工装置直接植入脑部。

      脑机接口和神经修复的区别主要从字面上就可见其端倪：“神经修复”通常指临床上使用的装置，而许多现有的脑机接口仍然是实验性质的。实践上讲神经假体可以和神经系统的任意部分相连接，如外周神经系统；而“脑机接口”通常指一类范围更窄的直接与脑相连接的系统。

      由于目标和实现手段的相似性，神经修复和脑机接口两个术语通常可以使用。神经修复和脑机接口试图达到恢复视觉、听觉、运动甚至认知的共同目标。两者都使用类似的实验方法和手术技术。这个概念其实早就有了，但直到90年代以后，才开始出现阶段性的成果。以上就是小编为您介绍的脑机接口原理技术与神经修复，希望本篇文章内容可以为您带来帮助！