齊魯網·閃電新聞4月20日訊 (山東經濟廣播記者董建華 明如月 通訊員劉亞超)近日,在山東中科先進技術有限公司醫療康復研究中心,記者看到,在電腦屏幕上顯示桌上有一杯水,實驗人員通過佩戴一只布滿了電極的黑色網狀“帽子”,按照指示,想象抓握動作,便能控制機械臂把水杯端起來。
山東中科先進技術有限公司軟件開發工程師王圣哲
山東中科先進技術有限公司軟件開發工程師王圣哲稱:“現在我的同事正在模擬一名腦卒中的患者,現在他在想象自己的左右手運動,當想到左手的時候,我們這個系統會識別到他的左手的信號,然后會驅動他的機械臂,進行相當于左手的握的動作。”
腦機接口技術讓“意念控制”走進現實。通俗來說,腦機接口是一種“讀腦”技術,對人類大腦活動做實時監測,根據監測分析解讀出人們想表達的控制指令是什么。近年來,腦機接口技術實現了跨越式發展,被用于醫療健康、智能生活等眾多領域。王圣哲表示:“目前來說,腦機接口在醫療康復領域還是應用的比較多的,比如說這種腦科學的研究,還有這種腦卒中患者的這種康復訓練系統,以及對這種神經疾病的這種診斷和輔助治療。不光在醫療領域,比如說在交通領域駕駛員的疲勞監測,還有睡眠監測,還有對于兒童注意力訓練。同時在控制領域我們也可以實現對于腦控無人機、腦控小車、腦控機械臂的外部設備的實現。”
目前,腦機接口分為侵入式、非侵入式和半侵入式三種。侵入式和半侵入式由于需要在大腦中放置植入式設備,因而帶有一定的風險性和安全性問題。而非侵入式的方式雖然操作簡便安全,但由于顱骨對信號的衰減作用和對神經元發出的電磁波的分散和模糊效應,記錄到的信號分辨率有限。
作為濟南首家打造高性能腦電信號采集系統的公司,2020年底,山東中科先進技術有限公司腦電信息采集及其應用研究項目正式啟動。該項目的執行主任彭福來帶領年輕的創新創業團隊,通過無數次的論證與驗證,最終實現了高通量腦電數據的高質量傳輸和獲取。系統的性能目前達到了國際先進、國內領先的水平,實現了進口產品的國產化替代,加速了我國醫療器械國產化的進程。
山東中科先進技術有限公司醫療康復研究中心執行主任彭福來
山東中科先進技術有限公司醫療康復研究中心執行主任彭福來稱:“目前我們的腦接口技術,在國內處于比較領先的水平。像腦電采集系統,我們可以實現64通道的高通量、高采樣率、低噪聲的腦電信號的采集。我們這個信號輸入噪聲可以小于0.2微伏有效值,經過第三方專家的鑒定,這個性能達到了國際先進水平。我們這個睡眠監測系統能夠像一個創可貼似的,在額頭上進行采集,可以采集腦電、眼電、心電、肌電等十余種的生理信號,目前在國內處于非常領先的水平。”
今年1月中國工信部等七部門對外發布《關于推動未來產業創新發展的實施意見》,將腦機接口作為十大標志性產品之一。作為“未來產業”,腦機接口的發展機遇與挑戰并存。
國家科技部腦科學專家庫專家、山東省高等學校青年創新團隊“人機協同智能康復團隊”負責人 徐舫舟
國家科技部腦科學專家庫專家、山東省高等學校青年創新團隊“人機協同智能康復團隊”負責人徐舫舟告訴記者:“第一個挑戰就是技術的吸引性和復雜性。因為腦機接口技術其實涉及了很多個學科領域,它的研發投入是非常高的,需要資金人力還有時間的投入,還有臨床實驗都是需要非常高投入的。再就是目前這個產業鏈不是很完善,人才也是很缺乏,再就是大眾對腦接口的認知還是比較有限。”
腦機接口能夠直接與大腦互動,是有望深度實現人機融合的未來產業。而大腦是身體中最能代表“靈魂”的器官,與大腦互動可能觸及自我、思想、意志和隱私等。徐舫舟表示:“主要的風險就是倫理隱私權。腦機接口技術在監測的時候肯定要涉及到對于個體腦電信號的監測和解析,因此它就可能涉及到個人隱私泄露的問題,腦電活動或者腦電數據的存儲安全漏洞問題,還有就是腦機接口相應的設備和應用的安全性。”
伴隨著技術突飛猛進,倫理的“韁繩”無疑也要拉緊。今年2月,國家科技倫理委員會人工智能倫理分委員會研究編制了《腦機接口研究倫理指引》,為推動腦機接口技術健康有序發展指明了方向。
腦機接口技術滿足了人類對意念操控的想象。盡管現在還面臨著不少科研瓶頸和現實挑戰。但它的未來應用與全世界10億腦疾病患者的治愈息息相關,更與所有人的生活幸福感相關,身體殘疾、抑郁癥、阿爾茲海默癥、高位截癱、漸凍癥等嚴重影響生活的疾病,都將在腦機接口的應用中找到解決辦法。在山東中科先進技術有限公司,無創腦電信號采集系統從實驗階段逐步走向市場應用,科學技術的發展帶來上百億的消費市場,高水平創新為新質生產力的發展注入澎湃動能。
山東中科先進技術有限公司總經理李衛民
山東中科先進技術有限公司總經理李衛民表示:“新質生產力,科技創新是主導,質優是關鍵,本質還是要把技術形成生產力,然后才能夠對社會產生有利的推動作用。腦電采集系統去年我們已經實現了十幾套的銷售,總金額大概在幾百萬左右。那么今年,我覺得這個市場會進一步擴大,大概應該在50到100套左右,應該是銷售額在幾千萬的規模。”