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TUhjnbcbe - 2025/2/8 17:25:00

脑机接口技术怎么接,又有哪些用途?我们还是先来了解一下我们的大脑吧。

说起大脑,总是充满着种种不可思议的功能,能记忆,分析判断,形象思维,计算,下达命令给各个器官,这也是超级计算机所不能比的。大脑全速运行的功率大概是20W,而超级计算机需要万W才能启动,我们头上这么一个最熟悉的“异物”是不是从来没有深入的了解过?

走进大脑,脑子里面像装满了浆糊,大脑就是介于果冻和酸奶之间的状态,这个状态我们带着到处晃荡,怎么就没有晃坏呢?因为大脑有超强的减震结构,大脑外面有一层蛛网膜,里面塞了很多的弹性纤维,全方位立体包围固定住了大脑,这就相当于我们汽车的弹簧减震。仅仅靠这个肯定是不够的,这好比是个装有减震器拖拉机。而我们的大脑使用的是液压减震器,在这些纤维之间还充满了大量的像水一样的脊髓液,我们的大脑就是悬浮在这里面的。

大脑粉嫩纯净,那为什么在我们的印象里都是恐怖的形象呢?你看到的那些其实是被打散的软脑膜,全方位无死角的贴合在大脑上,一层是走线用的里面铺满了非常复杂的管道,提供我们大脑血管所需的营养。大脑当然也怕进水,那防水工程又是怎么做的呢?

在颅骨下面蛛网膜的上面有一层防水层——硬脑膜。我们的大脑的结构工程工艺,让科学家不得不服。这我们还没有真正地进入大脑,那我们三位一体的大脑具体是怎样的呢?

作为整个大脑最重要的部位,大脑的皮质层几乎无所不能——它负责处理听觉、视觉及感觉信息,同时还掌管着语言、运动、思考、计划、性格等诸多方面。

整个大脑皮质层每个部位所做的东西都很多,而且彼此之间存在大量重叠的功能,不过我们可以简单概括为如下这张图:

所以不同类型的脑机接口需要获取不同区域的大脑皮质层发出的信号。它是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与计算机或其他电子设备之间建立的不依赖于常规大脑信息输出通路(外周神经和肌肉组织)的一种全新通讯和控制技术。

只是上皮层每立方毫米的皮质层里就有4万个神经元伸出来的无数根“意大利面”,还有很多来自皮质其他部位的意大利面会穿过这个1立方毫米的区域。

这就意味着,如果我们要在这个1立方毫米的空间中记录信号或者刺激神经元,建立脑机接口,肯定会遇到很多麻烦,因为在这团乱七八糟的“意大利面”之中,我们很难找出哪些“意大利面”是属于我们刺激的神经元细胞体的(而且还没有算上混杂在其中的大量浦肯野细胞)。

当然,我们还要考虑神经可塑性的问题。每个神经元的电压都是不断变化的,这个变化频率可以达到每秒数百次。而且这个立方体里面的数千万个突触连接会经常改变大小,消失,然后重新出现。

大脑里面还有一种叫做胶质细胞(glialcell)的东西,这种细胞有许多不同的变种,分别负责不同的功能,比如清扫释放到突触内的化学物质,用髓鞘包裹轴突,以及作为大脑的免疫系统。下面是一些常见的神经胶质细胞种类:

皮质里面有多少胶质细胞呢?它们跟神经元的数量差不多。所以我们还要在立方体里加上4万个这类奇形怪状的东西。

芯片植入大脑,意念控制手机,“脑机接口”技术

每立方毫米的皮质里面的毛细血管加起来的总长度可以达到一米,如果放在我们一立方米的模型,这里面就有总共一公里长的血管。

如果要做到对于大脑信号进行极为精准的捕捉或反馈,就需要在这一立方毫米区域里面捕捉特定的一些神经元细胞体发出的信号,或者刺激某些特定的细胞体发出工程师需要的信号。足见其难度之高。

最近,Neuralink公司的创始人马斯克首次公开了高效实现脑机接口的方法。

脑机接口的意思就是在人脑中植入芯片,然后通过无线连接的方式将大脑里产生的意识直接发送到手机里或者电脑上,不需要语言的表达或者交流。

早期技术利用激光在头骨上钻孔,然后将一根只有头发丝1/4粗细的线路植入脑中,避开脑细血管,最大化的不伤害大脑的神经系统。在这根细小的线上分布着一系列微小电极和传感器,可以从细胞中获取信息,通过芯片传达到位于耳后的可穿戴计算机Link上,再通过APP连接到手机上。

新技术利用一台神经手术机器人向人脑中植入数十根直径只有4-6微米的“线”以及专有技术芯片和信息条,然后可以直接通过USB-C接口读取大脑信号。与以前的技术相比,新技术对大脑的损伤更小,传输的数据也更多。

Neuralink的最新技术成果的公布,也彻底引爆了外界对于“脑机接口”技术的

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