科技 | 腦機接口、夢境控制……這家實驗室正在讓科幻電影成為現實

2020-10-31 人民上海創業

10月23日，陳天橋雒芊芊研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）第一個腦科學前沿實驗室，在大型神經醫學中心上海華山醫院虹橋院區落成投入使用。實驗室包括了腦機接口、睡眠夢境、認知評估、數字醫療、嗅覺香氛舒緩情緒等多項內容，將以國際化和產業化為核心特色，進一步支持腦科學研究。

TCCI創始人陳天橋在落成儀式上致辭中表示，腦科學前沿實驗室是TCCI進行腦科學研究的重要載體，也是TCCI捐助5億人民幣支持中國腦科學研究的重要一步。實驗室重點支持兩類項目，一是全球範圍內的前沿研究，給予科學家充分的學術自由，如腦機接口、記憶存儲、人工智慧、夢境控制等，二是轉化研究，比如最近致力於研究如何用數字手段提升大腦認知水平等。

華山醫院院長、TCCI轉化中心主任毛穎教授說，這一實驗室將成為創新臨床研究，以及成果孵化轉化的一個重要基地。他透露，華山醫院將率先開出認知評估中心，評估中心和神經外科、睡眠中心的臨床和科研團隊會第一批入駐實驗室，共同探索用腦機接口、在線軟體等新技術開展認知評估診療、睡眠障礙診療等。

上海市精神衛生中心副院長李春波透露，該院也正在和實驗室積極推進抑鬱症在線篩查等產品研發合作。

讓盜夢空間不只局限於小說

發布會上，中外科學大咖帶來了最新的研究成果，加州大學舊金山分校神經工程中心主任、新當選美國國家醫學院院士的Edward Chang教授解讀了「讀心術」的最新成果，採取植入式腦機接口技術解碼語言信號，解碼速度接近正常說話，準確率達到97%。

同在加州大學舊金山分校的TCCI國際腦科學前沿實驗室顧問Adam Gazzaley教授被稱為全球數位技術治療腦疾病第一人，講解了治療兒童多動症的遊戲如何在全球第一個獲得美國FDA批文。麻省理工學院媒體實驗室執行委員會主席Pattie Maes教授展示了如何進行夢境控制的研究成果，讓「盜夢空間」可能不再只局限於科幻小說。已經獲得多張FDA批文的全球數字療法先驅Pear Therapeutic公司CEO Corey McCan博士則介紹了數字療法在治療失眠、成癮等多種疾病方面的重要作用。

據介紹，麻省理工學院夢境實驗室的研究人員研發了兩套可穿戴設備，成功地實現了對夢境的調控。其中一款手套型可穿戴設備，通過捕捉肌張力、心率和皮膚電活動等的變化來實現對睡眠階段的識別。當用戶進入半睡半醒狀態時，設備會播放預先錄製好的音頻信息，並記錄下用戶可能做出的任何反應。研究表明，它除了能孵化夢境，也能用於通過夢境調控提高用戶的創造力。另一套設備則過監測腦電、心率和皮膚電活動等來識別睡眠階段，當用戶進入慢波睡眠階段時，會釋放出一種預設的氣味。研究表明，給予用戶愉悅的氣味刺激，能提高睡眠質量、增強記憶力。

中國腦機接口明年有望人體實驗

一隻可愛的小老鼠，顱內植入了一片神經元幾乎感受不到的超薄、超柔、高通量神經信號採集晶片。當小鼠運動、進食時，與神經信號處理接口電路直接相連的電腦將實時反映其腦電信號的變化情況。這一由TCCI和關聯單位投入巨資資助的科研項目，被稱為中國的Neuralink，由中科院上海微系統所陶虎研究員團隊和華山醫院神經外科團隊共同承擔。陶虎說，這一自主原創柔性腦機接口在植入創傷、長期在體安全性等關鍵技術上已經達到甚至部分超越了Neuralink，即將開展國內首例柔性腦機接口臨床試驗，並將首先在神經外科落地，成為腦功能精準定位的利器。他還透露，該電極創新性地使用了絲蛋白這一中國古老材料，不僅植入時創傷小，而且植入後對人體更安全。

現場，陶虎介紹說，由於其安全性得到驗證，該項目正在尋求倫理審批，有望於明年進行人體臨床試驗。

好技術走出實驗室

記者在嗅覺實驗室裡看到，華山醫院與復旦大學視覺藝術學院共同進行的嗅覺香氛舒緩情緒實驗在推進中。華山醫院陳麗介紹，為緩解部分患者的焦慮，更好的安撫患者的情緒，護士們為患者定製了各種味道的香囊。華山醫院項蕾紅教授介紹說，科研團隊研究不同的嗅覺下上百人的腦電調查和量表研究，揭示了嗅覺和情緒之間在神經科學上的關聯基礎。

在認知評估實驗室裡，5位受試者頭戴腦電設備共同觀看一段視頻。起初，5人腦電活動差異很大，當出現令人憤怒的情節時，所有人腦電活動幾乎同時高度一致，顯示關注度和負面情緒達到了峰值，當出現了令人愉悅的情節時，5人腦電活動顯示關注度和正面情緒達成峰值。TCCI研究員、上海市精神衛生中心楊志教授說，TCCI支持的這項研究致力於了解視頻、遊戲、音樂以及各類數字產品等對人腦認知和情緒的影響，取得了令人滿意的結果。據悉，TCCI已和騰訊遊戲達成了合作，共同研究遊戲對大腦、認知的影響和促進。

從市場需求的痛點中捕捉未來的信號，從技術的突破中實現應用場景的落地，據了解， TCCI與上海市周良輔醫學發展基金會合作成立上海陳天橋腦健康研究所，並與華山醫院、上海市精神衛生中心建立戰略合作，致力於提升腦健康和腦疾病治療研究和成果轉化。

（來源：人民網上海頻道）

相關焦點

  • 腦機接口、夢境控制……這家實驗室正在讓科幻電影成為現實
    人民網上海10月24日電（陳晨）10月23日，陳天橋雒芊芊研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）第一個腦科學前沿實驗室，在大型神經醫學中心上海華山醫院虹橋院區落成投入使用。實驗室包括了腦機接口、睡眠夢境、認知評估、數字醫療、嗅覺香氛舒緩情緒等多項內容，將以國際化和產業化為核心特色，進一步支持腦科學研究。
  • 精神控制?心靈感應?腦機接口技術讓科幻成為現實
    導讀：你希望像X戰警中的X教授那樣擁有精神控制的能力嗎？或者你也曾想過和親人能夠心靈感應呢？最近大腦-計算機對接的進展正在將腦間直接傳遞思想的科學幻想變成現實。過去幾年發表的一系列研究宣告了動物之間、人之間甚至人鼠之間腦活動的直接傳輸。這種「腦腦對接」（BBI）通過連接兩個個體的大腦實現了腦活動的實時直接傳遞。
  • 「腦機接口」技術:讓「腦控」成為現實
    電影《阿凡達》男主角是一位坐在輪椅上的殘障人士。然而，他卻可以用思維去控制一具人造「外星人」軀體，演繹了一場「心靈感應」的神奇。電影《環太平洋》中，「機器人」大戰外星球怪獸，更讓鋼鐵之軀的機器人獲得了人腦的智能。 神奇科幻正逐步走向現實。
  • 馬斯克的腦機接口：當科幻照進現實，帶給人類的是顛覆還是毀滅？
    、視頻等媒介，也不需要再花費大量時間，只需直接將知識傳輸到大腦當中即可；我們的記憶可以提取複製到新的媒介上從而獲得「永生」……這些科幻電影裡的經典場景，如今正在成為可能。在單向腦機接口的情況下，計算機或者接受腦傳來的命令，或者發送信號到腦（例如視頻重建），但不能同時發送和接收信號。而雙向腦機接口允許腦和外部設備間的雙向信息交換。或許用科幻電影裡的橋段，可以讓大家更直觀的了解腦機接口。
  • 從科幻到現實再到生活，腦機接口那些年
    FDA「突破性設備計劃」許可的消息，還是全球範圍內以Neuralink、Mind Maze、NeuroPace、BrainCo等為代表的腦機接口公司的頻現，都昭示著曾經被視為科幻的腦機接口如今已照進現實的事實。
  • 腦機接口的軍事應用，未來戰爭要成為現實了嗎？
    用頭腦控制機器聽起來像是科幻電影中才有的場景，但實際上，通過腦機接口技術，已經成為現實。2 腦機接口如何工作？腦機接口技術使人的大腦和外部設備可以互相「交談」，它使人類能夠直接用思想控制機器，而不受身體的約束。
  • 張學記院士：從納米傳感到神經科學，描繪腦機接口應用場景
    第二屆粵港澳大灣區健康科技國際論壇10月17日在深圳召開，深圳大學副校長張學記院士蒞臨論壇，發表了《從納米傳感到神經科學》的演講，濃墨重彩講解了人工智慧、腦機接口熱門話題及應用前景，引起與會科學家、企業家的濃厚興趣，為讓更多讀者了解更多腦機接口關聯知識，本人多次反覆聆聽張院士的演講，整理本圖文，方便讀者快速「腦補」。
  • 從光速旅行到巨型機甲,科幻電影裡的技術正在成為現實
    科幻作品不是胡思亂想，它很大程度上基於人們對自己時代內的科技理解力。《弗蘭克斯坦》誕生於1818年，被認為是最早的科幻文本。作者瑪麗雪萊的筆下沒有魔法，而採用了化學和物理，這得益於當時人們對於化學和物理學認知方面的提高。而反過來，科幻也能為科技工作者帶來一些靈感，甚至預測未來。
  • 腦機接口技術：正從科幻逐步走向現實
    此外還有卡梅隆導演的《阿凡達》當中，男主角通過意識替換控制阿凡達，然後又可通過阿凡達與飛龍進行意識對接，用意識直接控制飛龍。還有《阿麗塔：戰鬥天使》中的腦神經與電子裝置對接，可直接通過意識自由的控制整個機械軀體。這些確實是非常的科幻，現在隨著腦機接口技術的發展，科幻有可能變為現實嗎？
  • 馬斯克說的腦機接口怎麼回事?
    馬斯克說一年內就能給人接上腦機接口？Neuralink是個什麼公司？目前全世界正在開發的腦機接口技術能夠完成什麼？他對涉足這一領域的解釋是，「神經織網」技術可以讓人類與機器共生，從而防止人類成為人工智慧的「寵物」。 反對者稱，「神經織網」也會容易受到病毒侵入，如果人類的敵人通過「神經織網」進而控制了人腦，人類反而更為被動。
  • 從醫學到腦機接口，他用實踐證明「意念」控制機器人的可能
    科幻電影中的賽博格（Cyborg）技術不斷刷新著我們對「半機械人」的認知，從上世紀七八十年代的《攻殼機動隊》、《銀翼殺手》到後來的《阿凡達》、《明日邊緣》等，各種超越思維的想像，讓人機聯動成為了可能。而在現代，面對人工智慧的來勢洶洶，很多人開始擔心未來世界會不會變成由機器人主宰。
  • 科幻電影即將成為現實
    與此同時，美國太空運輸公司SpaceX創始人，也是特斯拉的合伙人埃隆·馬斯克旗下的公司，最近在腦機接口研究上也取得了突破性進展。腦機接口，顧名思義就是把我們的大腦和計算機連接起來。你的腦海中是不是瞬間就想到了無數科幻電影裡的場景？而在現實中，這種設備可能會在今年首次進行人體實驗。
  • 從醫學使命到現實真相,腦機接口道阻且長
    圖片來源@視覺中國文丨陳根不論是馬斯克「腦機接口」（BCI）技術的重大突破，包括其設備獲得FDA「突破性設備計劃」許可的消息，還是全球範圍內以Neuralink、Mind Maze、Neuro Pace、BrainCo等為代表的腦機接口公司的頻現，都昭示著曾經被視為科幻的腦機接口如今已照進現實的事實。
  • 讓電腦控制人腦將成為現實？馬斯克的瘋狂正在改變未來
    不曾想到在現實社會中真的存在一位與漫威電影裡鋼鐵俠一樣的人物。馬斯克正在通過他的行動把很多在科幻世界裡才有的東西在現實世界中實現了，而這次他瘋狂的要把電腦植入到人腦中。因為通過電腦控制人腦，那麼就會出現無法預估的風險，比如黑客入侵腦機後對人腦的控制，這樣的風險還是非常大的。
  • 讓「阿麗塔」不再科幻!腦機接口技術已經來到你身邊!
    人類心靈能夠與人工智慧、機器人和其它心靈通過腦機接口技術(BCI)直接相連，從而超越人類壽命的限制嗎?在過去的50多年裡，全世界的大學實驗室和科技公司的研究人員已經在這一領域獲得驚人的進步。最近伊隆·馬斯克和布萊恩·詹森等成功企業家已經公布了新的目標，試圖通過腦機接口技術增強人類能力。那麼，將大腦與科技相連的成功距離我們還有多遠?當我們的大腦與機器相連時會帶來怎樣的影響?
  • 陳根：從醫學使命到現實真相，腦機接口道阻且長
    腦機接口公司的頻現，都昭示著曾經被視為科幻的腦機接口如今已照進現實的事實。儘管腦機接口在近年來才成為前沿科技研究的熱點技術，但著眼更長的時域會發現，腦機接口研究的整體歷史更漫長且複雜得多。首先，腦機接口的第一階段為腦結構的理論理解。
  • 腦機接口有大突破，未來用意念就能開車？
    不過，就目前科技和社會情況來看，馬斯克的腦機接口更多是展示了一個極具潛力的概念，離大規模的商業應用還有非常遠的距離。但要說到意念開車，這離我們似乎要更近一些。「意念開車」早已成為現實早在2015年，南開大學和長城汽車合作設計了一臺「腦電控制汽車」，將科幻變為現實。
  • 首個腦科學實驗室落戶華山醫院 中國腦機接口明年有望人體試驗
    實驗室包括了腦機接口、睡眠夢境、認知評估、數字醫療等多項內容。10月23日，陳天橋雒芊芊研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）第一個腦科學前沿實驗室，在大型神經醫學中心上海華山醫院虹橋院區落成投入使用。實驗室包括了腦機接口、睡眠夢境、認知評估、數字醫療等多項內容，進一步支持腦科學研究。
  • 吊打上司,獨佔女神,馬斯克說一年就將植入人腦的腦機接口有多神
    那麼，腦機接口這個看似只存在於科幻電影中的科技，到底能否在現實中實現？實現後，能為我們帶來什麼好處？會不會又成為富人的專享?1科幻？科學？何為腦機接口？到了電影《阿凡達》，腦機接口的表現形式，則是人類的思維活動可以轉移給「替身」阿凡達(Avatar)，除了控制替身的活動之外，還和替身一起經歷外星球的體驗，腦機接口系統在電影中是一臺類似磁共振掃描儀的睡眠機器。但是本人的身體並不能移動。這一點在《環太平洋》中得到了改善。
  • 2020年,我們終於踏入了科幻電影中的「未來」
    在科幻世界裡，2020年是一個非常特殊的年份。在這一年，人類早已能夠輕鬆地上天入地、遨遊太空，享受著高度的科技文明。據維基百科不完全統計，至少有97部電影的時間線，涉及到2020年代。 那些科幻小說裡遙不可及的很久以後，轉眼就到了，2020已成為現在。