新华社北京5月6日电 南开大学日前宣布全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京取得成功,这不仅标志着中国脑机接口技术跻身国际领先行列,也有助推动脑科学领域研究。什么是脑机接口技术?这一领域的研究进展到什么程度?未来脑机接口技术还可能给人类带来怎样的改变?
大脑被许多研究人员视为人体最复杂器官。大脑中,1000多亿个神经元形成100多万亿个神经元连接,这让“读懂”大脑成为世界性难题。脑机接口技术就是一种在脑与外部设备之间建立通信和控制通道,用脑的生物电信号直接操控外部设备,或以外部刺激调控脑的活动,从而增强、改善和延伸大脑功能的技术。据南开大学介绍,脑机接口技术可以将脑电信号转换为控制指令,从而帮助运动功能障碍患者,如脑卒中、渐冻症等患者,与外部设备交互,提升生活质量。
目前脑机接口主要有三种,包括侵入式脑机接口、非侵入式脑机接口和介入式脑机接口。其中介入式脑机接口是通过微创介入方式,将血管穿刺小口,通过类似心脏支架介入的微创手术实现脑机连接。这种方式的创伤较侵入式脑机接口更小,信号质量较非侵入式脑机接口更高。
从当前的发展来看,脑机接口技术突破,首先可能给医疗行业带来助益。侵入式脑机接口技术在医疗领域已有一定程度的应用,如用深脑刺激来缓解帕金森症状、用早期实验性芯片来恢复视觉、植入人工耳蜗恢复听力等。
近年来,美国匹兹堡大学、加州理工学院等多个研究团队已成功通过侵入式脑机接口,让瘫痪病人用大脑直接控制机械手完成抓握、搅拌动作,将脑电波直接转化成文字和语音等。
虽然取得进展,但脑机接口技术本身仍有不少障碍要克服,这包括破解复杂脑电波的障碍、多学科联动的技术障碍等。此外,脑机接口技术的未来应用也涉及法律、伦理和监管问题。西班牙、美国、法国、阿根廷等都已开始研究这一问题,一些国家已推进有针对性的相关立法。