海而瘫痪。从他十几岁的全盛时期到30多年后，BuzChmielewski几乎无法移动他的手臂。虽然再也无法恢复年轻时的健康和活力，但他还是鼓起勇气接受了美国著名私立大学约翰霍普金斯大学医学院与应用物理实验室研究团队的一组实验。状态。挑战常人眼中的不可能。幸运的是，实验成功了！BuzChmielewski利用科技的力量，用意识同时控制两只机械臂，这在医学界尚属首次。首先，他控制左机械臂拿刀，右机械臂拿叉，把蛋糕切到盘子里。然后，其中一只机械臂缓慢移动，将蛋糕送到嘴里。事实上，研究团队用在他身上的是一项大众既熟悉又担心的技术——“侵入式脑机接口”。6个电极历时10小时的手术植入被称为“双侧脑机接口植入实验”。早在2006年，美国国防高级研究计划局（DARPA）就启动了与该实验相关的项目，希望研究团队能够尽快完善假肢（上肢）技术，为患者提供新思路操作假肢。最初的愿景是创造一个具有类似人类能力的神经集成假肢（上肢），这慢慢导致了模块化假肢（MPL），将压力和加速度等传感器集成到指尖。2019年1月，在长达10个小时的手术中，外科医生将6个电极植入BuzChmielewski的大脑，旨在提高他的双手对外界的感知能力，实现传说中的意念控制。具体来说，BuzChmielewski在他的大脑两侧（控制运动和触觉的区域）植入了皮质内微电极阵列传感器。该团队还在手术过程中使用了首创的方法，通过实时映射大脑活动来确定放置电极的最佳位置。手术后，来自约翰霍普金斯大学医学院和应用物理实验室的两个团队开始了近2年的联合研究，终于达到了上述重要里程碑。下图中，约翰霍普金斯大学应用物理实验室的工程师FrancescoTenore博士站在BuzChmielewski旁边，注视着他对两个机械臂的有意识控制。正如研究团队成员、医学博士、约翰霍普金斯大学医学院物理治疗与康复主任PabloCelnik所说：这类研究，我们通常称之为脑机接口（BCI），是目前大多数尝试都集中在通过控制大脑的一侧来实现对单个机械臂的控制。因此，通过植入电极检测大脑两侧的信号来控制两个机械臂进行基本的日常活动，可以说是迈向更复杂任务的重要一步。对此，研究团队成员、约翰霍普金斯大学医学院物理治疗与康复助理教授GabrielaCantarero博士补充道：“用脑机接口同时控制两个机械臂这是一个特殊的挑战，因为它不是一个。简单的求和并不意味着你只需要计算左臂的运动+右臂在大脑中的运动。这里，可能1+1不等于2，1+1=3.8值得注意的是，这一突破性实验实际上是脑机接口+机器人+人工智能的联合成果——在患者体外的硬件部分，研究人员通过人工智能技术，如果说BuzChmielewski的努力是通过有意识的控制来保证细节（比如：蛋糕的准确位置，切开后蛋糕的具体尺寸），那么t的工作机器人部分就是让这些基本动作更容易实现。事实上，研究团队一直在探索利用神经信号来实现对系统的“实时”控制。为了测试效果，又有三名参与者加入了神经控制研究，最终三名参与者都成功实现了对单个机械臂的神经控制。对于未来，该团队还在研究通过神经刺激同时向患者手部提供感官反馈的方法。根据FrancescoTenore博士的说法，接下来的步骤包括：增加患者日常活动的次数和类型，以证明这种人机合作形式是可靠的，从而为用户提供额外的感官反馈任务。这也意味着，患者不必完全依靠视觉来判断成功与否，就像普通人系鞋带时不用看也能感觉到自己的动作并系好鞋带一样。最后，利用大脑植入物，四肢瘫痪患者可以用意识同时控制两个假肢，这对于重度脊髓损伤和神经肌肉疾病患者的能力恢复无疑具有重要意义。脑机革命：侵入式还是非侵入式？近年来，脑机接口领域的重大突破越来越多。2020年1月16日，浙江大学正式公布“双脑计划”科研成果。植入电极的志愿者可以利用大脑运动皮层的信号，精确控制外部机械臂实现三维运动。2020年4月23日，《细胞》（细胞）杂志发表了来自美国俄亥俄州的重量级研究论文，介绍了一种脑机接口系统，可以恢复严重脊髓损伤患者的手部触觉和运动能力。在这种情况下，触觉准确率达到了90%。在脑机接口领域，最出格的公司是硅谷钢铁侠马斯克的Neuralink。北京时间2020年8月29日早上6点40分，Neuralink召开发布会，展示了最新的可穿戴设备LINKV0.9和手术机器人，并现场演示了三只小猪和实时神经元活动。Neuralink脑机接口技术的实际应用过程。尽管马斯克在电动车、脑机接口、去火星等领域非常有进取心，但在万众期待的Neuralink发布会上，马斯克还是请人现场展示，可见脑机接口的难度。技术。.值得一提的是，以上三种情况都是“侵入式脑机接口”，即必须将电极植入人脑，而对应的“非侵入式脑机接口”只是在人脑上放置电极.在人的头皮上，进行信号采集。谈到后者，就绕不开一位中国企业家——盛大集团创始人陈天桥。在脑机接口方面，陈天桥更注重“无创脑机接口”。2020年10月，TCCI（陈天桥与陈秀妍研究院）首个“脑科学前沿实验室”在上海落成，同时展示了中美两国在脑科学研究领域的最新成果，如用气味控制梦境的大脑。科学领域的研究让大家眼前一亮。事实上，国内外不少企业也开始了无创探索。利用人工智能算法、外置电极贴、手机APP检测睡眠质量、解决睡眠问题的尝试早已存在。无论哪种方式会先被大众认可，一个不可忽视的事实是，脑机接口技术的发展是大势所趋。
