小镇企业强脑科技创始人韩璧丞受邀参与CCTV《对话》栏目
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 小镇新闻
 关昊天
 2024-03-22 09:15

近日,小镇企业BrainCo强脑科技创始人兼CEO韩璧丞受邀参与CCTV财经频道《对话》栏目录制,与业内重量级嘉宾共揭脑机接口之奥秘,探讨脑机接口的应用与未来。


对话嘉宾


栾国明

世界神经调控学会中国分会主席


孙伯民

世界功能神经外科学会精神病外科治疗委员会主席


韩璧丞

BrainCo强脑科技创始人兼CEO


吕宝粮

上海交通大学计算机科学与工程系教授


段伟文

中国社会科学院科技哲学研究室主任



非侵入式脑机接口使用者——BrainCo产品体验官古月:“我这个手臂完全是用我大脑控制的,戴上这个“手”以后,我只要想就可以直接做任何动作。它帮助我还原了之前的生活,极大地提高了我的生活和工作效率。”


侵入式脑机接口使用者吴晓天:“它其实不只是让你开心起来,它是让你找回丢失掉的生命力。”



什么是脑机接口?

脑机接口的落地应用为何难?


栾国明:脑机接口可以分为广义的和狭义的。世界上任何一个计算机和中枢神经系统建立一种联系,这就是脑机接口。把这个连接通过获取信号后,读码、解码再反馈回去,这是真正的脑机接口的一个应用。


孙伯民:脑机接口一个是通过计算、人工智能这些方法,获得脑子里原始的信息,使我们更直接、更深层次、更准确地去了解脑。尤其是对一些疾病的认识,它的产生、它的机制,比如说像精神疾病的话,如果没有现在的脑机接口的话,最近几十年我们研究的都是一些外部的研究,就很难真正地能够触及到这个疾病的本质。



韩璧丞:2014年巴西的世界杯上,一个叫平托的瘫痪青年经过六个月的训练,用机械战甲踢出第一球,这一脚也被称为脑机接口的“阿波罗登月”时刻。要知道,在这一脚的背后,我们付出了极大的努力——首先,我们面临的第一个挑战是工程学上的突破,需要在短时间内设计出一个全身机械装置,使被试者能够重新站立;其次,人类大脑的复杂性也是一个关键问题。想象一下,面对成千上万的观众,甚至十几亿人观看的开球仪式,被试者可能会经历极大的情绪波动。因此,我们必须确保他能在任何环境下准确地传达信号,并踢出这个球。这也是脑机接口技术中最具挑战性的两个方面:数据采集和数据解析。




脑机接口离我们远吗?



韩璧丞:脑机接口技术其实离我们并不远,BrainCo一直以来的愿景就是想把脑机接口做成真实世界的产品。在进行脑机接口技术的研发时,我们主要有两个思路:造人和造超人。


所谓"造人",实际上是指修复人的功能。我们的目标是帮助那些没有手脚的残疾人,通过神经再连接的方法,让他们可以用意识来控制肢体,恢复正常的生活。


传统的假肢相对比较粗糙,通常只能通过肌肉抖动或机电信号来控制,并且只能进行简单的动作。但是,当我们结合对神经信号的解析时,假肢可以实现非常敏感的操作。我们之前做过一个实验,使用脑电信号来控制机械臂进行精确的空间抓握。后来,我们搭建了一个机器人平台,利用大脑中的运动想象信号进行简单姿势的控制。当然,在那个时候这个信号的传递还存在一定的延迟。


随后,我们开始研发可直接使用的假肢供残障人士使用。我们直接解析他们残留肢体上的神经信号。当他们佩戴上假肢后,甚至可以演奏乐器等复杂动作,因为人手的运动是通过34块肌肉控制的,并且在背后有大量的神经参与。每个人对手指动作的神经信号都是独特的,而且许多残障人士可能已经失去手部功能多年,已经忘记了每个手指的动作感觉。因此,每个人都需要接受特殊的信号训练。经过这样的训练后,残障人士再安装我们的假肢,基本上可以恢复他们以前的生活。


吕宝粮:理论上有了脑机接口能让瘫痪的病人重新站起来。脑机接口也可以用到正常人身上,现在一些非常重要的岗位,例如飞行员、高铁司机的疲劳程度、工作负荷、情绪状态,都需要这种技术来探测到他们的状态。



段伟文:人的很多行动、行为都由神经控制。通过脑机接口的手术或者技术,可以改变残疾人的缺陷,恢复这方面的能力,来增强他运动或是行动的能力。


脑机接口能预防未来的疾病?


栾国明:脑科学、脑健康管理的一个重要问题。是什么呢?就当一个人在健康的状态当中就应该预判我未来三年、五年、十年,我会发生哪些脑的问题。把脑电三年的变化,影像学变化、功能的变化,认知、记忆的变化,来做一个曲线分析,我就能预判他五年后会怎么样,十年后会得什么病。举个例子说,我预判五年后你要得脑出血了,那可能就像你说的那样,我提前能不能预防一下。




韩璧丞:有很多的老人,他到了一定时候突然间就发现走路很困难,然后当他选择不走路,卧床和坐轮椅几十天,人体机能会快速地下降,可能以后很难再次去走了。所以我们现在在研究,我们有没有可能做一个新型的脑机接口的装置,像一个裤子一样让他可以穿上,穿上之后他不会感到这种疲惫感,让他能够去多走五到十年的路。


非侵入式和侵入式脑机接口的区别?


韩璧丞:侵入式脑机接口和非侵入式脑机接口各自解决不同的问题。侵入式脑机接口主要应用于严重的脑疾病,如癫痫和帕金森等,需要进行开颅手术进行治疗。而非侵入式脑机接口则主要用于干预和治疗与睡眠、自闭症和老年痴呆等疾病相关的问题。


对于非侵入式脑结构的研究,它包括大脑的脑电,以及其他的大脑的信号,包括这个功能性核磁共振,还有脑磁。很多信号的采集以及干预,然后也包括人体的周边神经的信号的解析,特别是比如在美国,有很多的企业,其实也是在研究周边神经信号的脑机接口技术。因为这里面的核心是他要往回去猜大脑里面想的是什么。然后把大脑的信号和这个周边的时间信号进行一个一一对应。我们之前有过两代产品,第一代就是直接在头上采集脑电信号对假肢进行控制。后来我们发现了,如果做真实世界的产品,让这个残疾人头上还带一个设备,前面还装一个架子,它控制起来非常麻烦,所以我们开发了第二代,直接在手臂上采集神经信号。


就信号的精准度而言,侵入式脑机接口的信号要比非侵入式的精确得多。因为它需要进行颅内植入电极的操作。对于我们来说,进行非侵入式脑机接口的研究是非常困难的,因为我们采集到的信号都会被噪音所干扰。在我读博士时的第一年,我每天都要佩戴脑电设备,并涂抹导电膏。每天都在进行实验,导电膏就像牙膏一样,每次实验之前都要涂抹一遍,实验结束后再洗头。因此,我第一年洗了800多次头。因为脑电信号是一个正负50微伏的信号,相当于一节五号电池的100万分之一。这就好比我们需要在50公里外探测到一只蚊子拍动翅膀的声音,非常微弱。因此,非侵入式脑机接口的难度在于开发先进的传感器,能够在庞大的噪音中识别这些精确的信号。


人类大脑的更多畅想?

关于记忆移植与“永生”


段伟文:我觉得“永生”其实是很难真正意义上实现的。因为我们自身是对自身有一个感知的,就是说你最终的复制的这样一个结果,只是一个你的载体的一种感知。比如说我们通过数字人来实现邓丽君的演唱会的重现,那么邓丽君相当于是永生了。但是对于邓丽君自己来说,他不会感受到这样一个永生。



韩璧丞:有关记忆移植的实验,泰德·伯格教授进行了一项研究。他在一只老鼠的大脑中植入了一个芯片,并将其放置在一个盒子中,盒子的两边都有食物。然而,每次它去左边吃食物时,都会受到电击。所以它渐渐学会只去右边进食。之后,该教授将芯片移植到另一只从未进过这个盒子的老鼠的大脑中,发现它直接去右边进食。这证实了记忆是可以移植的。


另外,对于"永生"这个话题,我的想法是,在哲学领域有一个术语叫做"缸中之脑",它曾经是一个哲学概念,但现如今逐渐成为科技范畴内的可讨论的内容。人类的所有感官主要来自于五个方面,视觉、味觉、嗅觉、触觉和听觉。如果在未来,我们能够将这些感觉输入到大脑中,人类就有可能实现永生。实际上,很多人选择只冷冻自己的头部,因为他们认为未来有一天解冻大脑,达到永生是非常遥远的可能性,但我相信总有一天这将成为现实。


科技新力量势不可挡,共同探索生命更多可能。今后,未来科技城和小镇将持续营造一流的营商环境,助推企业高质量发展,探索科技前沿领域,让科技助残的成果“飞入千家万户”,为余杭“高科技企业助残先行区”建设做出更大贡献。

关昊天 
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