腦機(jī)接口能干什么

腦機(jī)接口（brain-machine interface，BMI） 醫(yī)學(xué)上的解釋是指不依賴(lài)常規(guī)的脊髓/外周神經(jīng)肌肉系統(tǒng)，在腦與外部環(huán)境之間建立-種新型的信息交流與控制通道，實(shí)現(xiàn)腦與外部設(shè)備之間的直接交互。

我們能理解的就是腦機(jī)接口是指在人或動(dòng)物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接，從而實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。

腦機(jī)接口技術(shù)原理

腦機(jī)接口技術(shù)的原理基礎(chǔ)是神經(jīng)科學(xué)。腦機(jī)接口，即大腦、機(jī)器、接口，三者的結(jié)合，將大腦的信息通過(guò)適當(dāng)?shù)?a href="http://hljzzgx.com/soft/data/33-93/" target="_blank">接口技術(shù)來(lái)讀取，并操控外部設(shè)備的動(dòng)作。

腦機(jī)接口技術(shù)是腦機(jī)結(jié)合的新發(fā)展方向，是實(shí)現(xiàn)人類(lèi)與機(jī)器共生的技術(shù)；它從大腦直接提取信號(hào)，翻譯成控制命令來(lái)控制計(jì)算機(jī)或者機(jī)器人等外部設(shè)備。

大腦中樞神經(jīng)元膜電位的變化會(huì)產(chǎn)生峰電位或動(dòng)作電位，神經(jīng)細(xì)胞突觸間的化學(xué)物質(zhì)傳遞也會(huì)使突觸后膜產(chǎn)生電信號(hào)變化，腦機(jī)接口技術(shù)正是通過(guò)采集這些不同位置的腦功能區(qū)與不同深度的電信號(hào)，通過(guò)預(yù)處理、特征提取和模式識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦活動(dòng)狀態(tài)或意圖的解碼，并可以把大腦活動(dòng)狀態(tài)、解碼結(jié)果、與外界通信或控制結(jié)果反饋給用戶(hù)，進(jìn)而調(diào)節(jié)其大腦活動(dòng)以獲得更好的性能。

腦機(jī)接口技術(shù)可分為侵入式和非侵入式兩大類(lèi)：

侵入式腦機(jī)接口是指在大腦中植入電極或芯片。人的大腦中有上千億個(gè)神經(jīng)元，通過(guò)植入電極，可以精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)到單個(gè)神經(jīng)元的放電活動(dòng)。但這種方式會(huì)對(duì)大腦造成一定的損傷，電極的植入不但會(huì)損傷大腦神經(jīng)元，也會(huì)有感染的風(fēng)險(xiǎn)。在大腦中植入電極后，周?chē)哪z質(zhì)細(xì)胞會(huì)逐漸將電極包裹起來(lái)，電極監(jiān)測(cè)到的神經(jīng)元活動(dòng)會(huì)越來(lái)越少。幾年甚至幾個(gè)月后，電極就完全監(jiān)測(cè)不到神經(jīng)元活動(dòng)，如果需要再次使用，就得重新植入電極，再次經(jīng)歷風(fēng)險(xiǎn)。

非侵入式的腦機(jī)接口是指頭戴式的腦電帽，它主要是使用腦電帽上的電極從頭皮上采集腦電信號(hào)。這種方式可以在頭皮上監(jiān)測(cè)到群體神經(jīng)元的放電活動(dòng)，主要缺點(diǎn)是不夠精準(zhǔn)。此外，頭戴式的腦電帽雖然不會(huì)損傷大腦，但每次使用時(shí)都需要先洗干凈頭發(fā)，再往腦電帽的電極中注入導(dǎo)電膠，操作起來(lái)十分麻煩。

腦機(jī)接口的應(yīng)用

腦機(jī)接口技術(shù)目前主要應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域，它在未來(lái)將得到進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。腦機(jī)接口技術(shù)具有復(fù)雜成型、高精度、個(gè)性化等突出優(yōu)勢(shì)，可為創(chuàng)新植入醫(yī)療器械的研發(fā)制造、體外組織模型或活體組織構(gòu)建提供重要的研究和工程手段。

腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的四大應(yīng)用：1 、肢體運(yùn)動(dòng)障礙；2、 精神疾病診療；3、意識(shí)與認(rèn)知障礙診療；4 、癲癇和神經(jīng)發(fā)育障礙診療。

腦機(jī)接口技術(shù)的前景

腦機(jī)接口的概念最先于1973年提出，伴隨著計(jì)算機(jī)性能的飛速提高，在美國(guó)“人類(lèi)腦計(jì)劃”的資金支持下，腦機(jī)接口的研究進(jìn)入了高速發(fā)展期。

”腦”一詞意指有機(jī)生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng)，而并非僅僅是“mind”， ”機(jī)” 意指任何處理或計(jì)算的設(shè)備。腦機(jī)接口涉及信息科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、材料科學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域，對(duì)智能融合、生物工程和神經(jīng)科學(xué)產(chǎn)生了越來(lái)越重要的影響。

文章綜合好大夫在線（楊衛(wèi)東），考研黨CD，科幻網(wǎng)、 火石創(chuàng)造（劉宇）