脑机接口的前世今生
时间：2022-04-27 10:36:01 | 来源：行业动态
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利用脑机接口，精准地识别大脑的信号，并对其解析，这让在元宇宙内进行的一切行为才能成为可能。- 1924年，德国医生贝格尔在一位颅骨受损的病人头部检测出脑电波，这是人类历史上第一次记录到的人脑的脑电活动现象，贝格尔医生也因此被称为脑电波之父，脑电图从此诞生。
- 1973年，美国加州大学洛杉矶分校的Jacques Vidal教授首次提出了脑机接口这个名词。
- 1999年人类第一次实验证明大脑皮层神经元群可以直接控制机械手臂以来，脑机接口就开始以惊人的速度不断发展。
脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）是指在人脑和外部机器之间建立一条直接的连接通路，跨越外周神经调节的肌肉组织的行为运动或是语言文字的交流使大脑与外界直接进行信息的交互。通俗地说，脑机接口就是采集在人类大脑活动时神经系统产生的脑电信号，经过各种信号处理算法，将其变换为能被外部机器识别的信号，进而实现大脑直接对外部设备的操控。同时也可以通过脑机接口从外部机器直接输入信号到人脑神经系统，从而影响人脑的神经生理活动，实现人脑与机器之间信号的双向传导。
电子科技大学信息医学中心主任、四川脑科学与类脑智能研究院院长尧德中教授告诉记者，大脑是人体中最复杂的系统，研究脑机接口，也就是研究大脑与外界的信息交流，必然需要对大脑的工作机理有所掌握，因此脑机接口需要神经科学（脑科学）作为基础和支撑，这是脑机接口脑信号的源泉。同时，脑机接口又是一个工程问题，需要用到信息科学、计算机、人工智能一系列方法和技术，因此它被认为是脑科学与信息科学等多学科的交叉。
尧德中教授所带领的团队早在2000年左右就开始了脑机接口方面的研究，涉及神经信息处理、脑电的正反演问题等，是国内在脑-信息交叉领域最早建立的研究基地之一。依托神经信息科技部国家级国际联合研究中心和神经信息教育部重点实验室，团队具有大范围学科交叉和国际化的特色，在脑信息科学领域应该是非常有特色和实力的一支队伍。
脑机接口系统通常包括检测、解码、翻译和控制、反馈等若干模块，而一个优良的脑机接口系统则是这几个环节的最优组合。电子科技大学助理研究员秦云博士表示，解码就是要把大脑的状态解析出来。信息解码出来以后，我们提取特征，输出指令，进行外界设备的控制。这两步完成以后，就是完成的脑控的阶段。反过来，脑控控制的设备会有反馈，经过我们的眼睛、耳朵这些感官输入以后，就可以形成一个闭环的脑机接口。
目前，电子科技大学信息医学中心也在这些方面取得了诸多成果：面向信息采集和宽频脑电设备和芯片、电极等；在脑网络的构建、大脑特征的提取方面，中心的研究文章数量也属于全球领先水平；创新脑机接口的范式，中心提出了脑波音乐的技术、群脑游戏调控的范式，应用在疼痛、情绪、疲劳等调控方面。
在秦云博士看来，目前两大需求引擎不断推动脑机接口向前发展。第一个引擎，就是人类自身的健康问题，特别是在精神类疾病或者是脑老化现象不断突出的当今社会，将脑机接口的技术服务于人民的生命健康的重大需求，并在此需求的驱动下能够发展出新的技术，应该说是脑机接口发展的必经之路。第二个引擎是解决人类智能和机器智能融合的问题。脑机接口研究中产生的一些新的理论、新的范式、新的技术，有望推动产生人工智能的新形态。
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