每经记者专访两位脑机接口领域“大牛” 意念控制前景巨大 走进现实还有多远?( 二 )


何塞·米兰:两种脑机接口具有不同的优缺点 。 侵入式脑机接口可以非常接近脑电活动的源头 , 但是需要通过手术植入电极 , 最终只能得到关于大脑很小一部分的高分辨率图像 。
通过非侵入式脑机接口 , 能洞察到关于大脑活动的全局 。 当我们在计划和执行身体动作时 , 大脑的许多区域需要协调才能执行这些动作 。 因此 , 虽然没有关于单个神经元活动的高分辨率视图 , 也可以重建大脑的活动(信号) 。 此外 , 非侵入式脑机接口不需要手术 , 费用更便宜 , 更易于普通人使用 。
在一定程度上 , 侵入式脑机接口能更精确地检测到大脑信号 , 但只能看到其中很小一部分 。 如果需要一个更大的视野 , 它则无法提供更多额外的信息源 。
NBD:在研究过程中 , 如何评估脑机接口(尤其是侵入式)对人的健康风险?
贺斌:目前的侵入式脑机接口需要将电极植入大脑 , 可能会对脑组织造成损伤 。 侵入式脑机接口的人体试验主要针对有严重瘫痪或其他疾病的患者 。 目前没有使用侵入式脑机接口对人类健康的风险数据 , 风险因素主要依手术过程而定 。
何塞·米兰:据我从事侵入式脑机接口工作的同事称 , 他们尚未观察到患者因此失去以前的任何能力 。 虽然可能产生一些局部损伤 , 但尚不足以造成额外的能力损失 , 因而这种风险似乎非常有限 。 对于非侵入式脑机接口 , 我们没有观察到任何风险 。
NBD:科学家们对运动功能的解码已经作了很多尝试 , 未来通过脑机接口解码情绪、疼痛和记忆等其他功能是否可能实现?
贺斌:脑机接口当然可以帮助解码运动功能以外的大脑状态和功能 。 例如 , 我的实验室通过非侵入式脑电解码人类受试者的疼痛水平 , 但这些研究目前处于相对早期的阶段 。 在我看来 , 最重要的挑战是如何在不受约束的条件下解码大脑的功能和状态 , 不仅仅是运动功能 。
何塞·米兰:认知决策和记忆过程这些高级功能被编码在我们的大脑皮层(大脑最外面的一部分)中 , 但人类情绪大部分是在大脑皮层下区域进行编码的 , 由于位于皮层下方 , 脑机接口很难进入这个区域 。 因此 , 解码情绪相对更难 , 但可以通过大脑皮层的次级效应来判断 。
广泛应用于患者还很远
NBD:您所在的实验室现在的研究重点是什么?
贺斌:我的实验室研究系统神经工程 , 开发新的传感、成像和刺激技术来研究中枢神经系统 。 目前 , 我们专注于开发新型非侵入式神经技术 , 可以对大脑功能和功能障碍进行成像 , 调节大脑 , 并将大脑与外部设备连接起来 , 以实现“大脑控制的智能系统” 。
何塞·米兰:目前的研究重心主要有两点 。 我们已经开发了可靠的脑机接口技术 , 如何让其为临床服务 , 使严重神经系统疾病的人受益是重点之一 。 (脑机接口)不仅可以使瘫痪者驾驶自己的轮椅 , 而且还可以帮助他们恢复功能 。 我们正在进行的临床试验显示 , 手部严重残疾的患者可以恢复手部功能 。
第二点更为基础 , 脑机接口可以使人们学习以不同的方式调节大脑活动 , 以便发送更好的指令 , 我们正在加速脑机接口用户的学习过程 。
NBD:脑机接口如何使患者恢复功能?
何塞·米兰:当大脑受到损伤时 , 它实际上是有能力改变的 , 我们称之为“神经可塑性” 。 这种可塑性体现在生活中的每一天 , 比如当你学习或记忆新知识的时候 。 我们正在用脑机接口去重塑这些未知的可塑性过程 , 使丧失编码功能的大脑区域能够恢复功能 。

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