'腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?'

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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

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導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

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導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

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導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

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導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

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▲Paradromics的NIOB

與Paradromics相似,成立於2016年的Kernel主要研發神經義肢技術,並在人腦中植入相關設備,進一步解鎖人類大腦智能。

2016年,移動支付公司Braintree的前創始人兼CEOBryan Johnson向Kernel投資了 1 億美元,並致力於開發一種外科植入式神經芯片。

Kernel表示,在未來,他們的技術將使用AI來模擬、修復和提高人類的認知。此外,該公司最近也開始研究非侵入式腦機接口技術。

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導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Paradromics的NIOB

與Paradromics相似,成立於2016年的Kernel主要研發神經義肢技術,並在人腦中植入相關設備,進一步解鎖人類大腦智能。

2016年,移動支付公司Braintree的前創始人兼CEOBryan Johnson向Kernel投資了 1 億美元,並致力於開發一種外科植入式神經芯片。

Kernel表示,在未來,他們的技術將使用AI來模擬、修復和提高人類的認知。此外,該公司最近也開始研究非侵入式腦機接口技術。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Ctrl-labs:通過接觸皮膚實現遠程控制

美國創企Ctrl-labs成立於2017年,是一家腦機接口控制界面的服務商,主要為AR/VR和機器人研發神經界面。

2018年,Ctrl-labs獲得由Alphabet和亞馬遜等公司投資的2800萬美元的A輪融資。今年2月,該公司再次獲得了第二筆2800萬美元的融資,由Alphabet領投。

和其他研發腦機接口技術的公司不同的是,Ctrl-labs計劃通過一種入侵性較小的方法,監控用戶手腕上的各種神經元信號,並將這些信號轉換為數字信號。

Ctrl-labs研發了一個名叫Ctrl-kit的開發平臺,它配套了一個可穿戴肌電圖(electromyogram,簡稱EMG)設備,通過輕量級皮膚傳感器測量並提取清晰的神經元信號,特別是由大腦到手部肌肉的神經脈衝引起的電位變化,將人們的意念轉換為行動,並且還能通過藍牙將信息無線傳輸到電腦和智能手機。

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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Paradromics的NIOB

與Paradromics相似,成立於2016年的Kernel主要研發神經義肢技術,並在人腦中植入相關設備,進一步解鎖人類大腦智能。

2016年,移動支付公司Braintree的前創始人兼CEOBryan Johnson向Kernel投資了 1 億美元,並致力於開發一種外科植入式神經芯片。

Kernel表示,在未來,他們的技術將使用AI來模擬、修復和提高人類的認知。此外,該公司最近也開始研究非侵入式腦機接口技術。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Ctrl-labs:通過接觸皮膚實現遠程控制

美國創企Ctrl-labs成立於2017年,是一家腦機接口控制界面的服務商,主要為AR/VR和機器人研發神經界面。

2018年,Ctrl-labs獲得由Alphabet和亞馬遜等公司投資的2800萬美元的A輪融資。今年2月,該公司再次獲得了第二筆2800萬美元的融資,由Alphabet領投。

和其他研發腦機接口技術的公司不同的是,Ctrl-labs計劃通過一種入侵性較小的方法,監控用戶手腕上的各種神經元信號,並將這些信號轉換為數字信號。

Ctrl-labs研發了一個名叫Ctrl-kit的開發平臺,它配套了一個可穿戴肌電圖(electromyogram,簡稱EMG)設備,通過輕量級皮膚傳感器測量並提取清晰的神經元信號,特別是由大腦到手部肌肉的神經脈衝引起的電位變化,將人們的意念轉換為行動,並且還能通過藍牙將信息無線傳輸到電腦和智能手機。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Ctrl-labs的Ctrl-kit

此外,它能通過16個電極來檢測被運動單元的肌肉纖維放大的運動神經元信號,並進行測量,隨後用AI算法來區分每個神經的單個脈衝。

值得注意的是,與Ctrl-kit配套的肌電圖設備主要受軟件機器學習模型的準確性,以及接觸皮膚的緊密程度的限制。

在軟件方面,其軟件開發包內包含了JavaScript、TypeScript工具鏈和預先構建演示素材,能夠讓用戶更好地瞭解硬件的功能。

此前,Ctrl-labs展示了一個虛擬鍵盤,它允許用戶用手指在桌面上敲擊輸入信息,並將每隻手指和關節的位置和運動映射到電腦並輸出信息。

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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Paradromics的NIOB

與Paradromics相似,成立於2016年的Kernel主要研發神經義肢技術,並在人腦中植入相關設備,進一步解鎖人類大腦智能。

2016年,移動支付公司Braintree的前創始人兼CEOBryan Johnson向Kernel投資了 1 億美元,並致力於開發一種外科植入式神經芯片。

Kernel表示,在未來,他們的技術將使用AI來模擬、修復和提高人類的認知。此外,該公司最近也開始研究非侵入式腦機接口技術。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Ctrl-labs:通過接觸皮膚實現遠程控制

美國創企Ctrl-labs成立於2017年,是一家腦機接口控制界面的服務商,主要為AR/VR和機器人研發神經界面。

2018年,Ctrl-labs獲得由Alphabet和亞馬遜等公司投資的2800萬美元的A輪融資。今年2月,該公司再次獲得了第二筆2800萬美元的融資,由Alphabet領投。

和其他研發腦機接口技術的公司不同的是,Ctrl-labs計劃通過一種入侵性較小的方法,監控用戶手腕上的各種神經元信號,並將這些信號轉換為數字信號。

Ctrl-labs研發了一個名叫Ctrl-kit的開發平臺,它配套了一個可穿戴肌電圖(electromyogram,簡稱EMG)設備,通過輕量級皮膚傳感器測量並提取清晰的神經元信號,特別是由大腦到手部肌肉的神經脈衝引起的電位變化,將人們的意念轉換為行動,並且還能通過藍牙將信息無線傳輸到電腦和智能手機。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Ctrl-labs的Ctrl-kit

此外,它能通過16個電極來檢測被運動單元的肌肉纖維放大的運動神經元信號,並進行測量,隨後用AI算法來區分每個神經的單個脈衝。

值得注意的是,與Ctrl-kit配套的肌電圖設備主要受軟件機器學習模型的準確性,以及接觸皮膚的緊密程度的限制。

在軟件方面,其軟件開發包內包含了JavaScript、TypeScript工具鏈和預先構建演示素材,能夠讓用戶更好地瞭解硬件的功能。

此前,Ctrl-labs展示了一個虛擬鍵盤,它允許用戶用手指在桌面上敲擊輸入信息,並將每隻手指和關節的位置和運動映射到電腦並輸出信息。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

BrainGate:經過兩次臨床試驗可控制機械臂

BrainGate是美國生物技術公司Cyberkinetics與布朗大學神經科學系的研究人員合作開發的一個腦植入系統,主要是為了幫助那些失去四肢或其他身體功能失控的患者。

據悉,BrainGate整套系統由植入大腦的傳感器和外部解碼器設備組成。其中,傳感器採用了微電極陣列的形式,將100個如髮絲般細薄的電極組合在一起,可以感知大腦神經元的電磁活動和特徵;外部解碼器設備主要負責連接患者的假肢或其他外部物體。

該系統能夠感應大腦特定區域的神經元信號,如控制手臂運動的大腦區域。傳感器將這些信號轉換成帶點信號,併發送到外部設備的軟件中進行解碼。解碼器則連接到外部設備,並可以通過大腦信號來控制如機械臂、計算機光標和輪椅等外部設備。

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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Paradromics的NIOB

與Paradromics相似,成立於2016年的Kernel主要研發神經義肢技術,並在人腦中植入相關設備,進一步解鎖人類大腦智能。

2016年,移動支付公司Braintree的前創始人兼CEOBryan Johnson向Kernel投資了 1 億美元,並致力於開發一種外科植入式神經芯片。

Kernel表示,在未來,他們的技術將使用AI來模擬、修復和提高人類的認知。此外,該公司最近也開始研究非侵入式腦機接口技術。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Ctrl-labs:通過接觸皮膚實現遠程控制

美國創企Ctrl-labs成立於2017年,是一家腦機接口控制界面的服務商,主要為AR/VR和機器人研發神經界面。

2018年,Ctrl-labs獲得由Alphabet和亞馬遜等公司投資的2800萬美元的A輪融資。今年2月,該公司再次獲得了第二筆2800萬美元的融資,由Alphabet領投。

和其他研發腦機接口技術的公司不同的是,Ctrl-labs計劃通過一種入侵性較小的方法,監控用戶手腕上的各種神經元信號,並將這些信號轉換為數字信號。

Ctrl-labs研發了一個名叫Ctrl-kit的開發平臺,它配套了一個可穿戴肌電圖(electromyogram,簡稱EMG)設備,通過輕量級皮膚傳感器測量並提取清晰的神經元信號,特別是由大腦到手部肌肉的神經脈衝引起的電位變化,將人們的意念轉換為行動,並且還能通過藍牙將信息無線傳輸到電腦和智能手機。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Ctrl-labs的Ctrl-kit

此外,它能通過16個電極來檢測被運動單元的肌肉纖維放大的運動神經元信號,並進行測量,隨後用AI算法來區分每個神經的單個脈衝。

值得注意的是,與Ctrl-kit配套的肌電圖設備主要受軟件機器學習模型的準確性,以及接觸皮膚的緊密程度的限制。

在軟件方面,其軟件開發包內包含了JavaScript、TypeScript工具鏈和預先構建演示素材,能夠讓用戶更好地瞭解硬件的功能。

此前,Ctrl-labs展示了一個虛擬鍵盤,它允許用戶用手指在桌面上敲擊輸入信息,並將每隻手指和關節的位置和運動映射到電腦並輸出信息。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

BrainGate:經過兩次臨床試驗可控制機械臂

BrainGate是美國生物技術公司Cyberkinetics與布朗大學神經科學系的研究人員合作開發的一個腦植入系統,主要是為了幫助那些失去四肢或其他身體功能失控的患者。

據悉,BrainGate整套系統由植入大腦的傳感器和外部解碼器設備組成。其中,傳感器採用了微電極陣列的形式,將100個如髮絲般細薄的電極組合在一起,可以感知大腦神經元的電磁活動和特徵;外部解碼器設備主要負責連接患者的假肢或其他外部物體。

該系統能夠感應大腦特定區域的神經元信號,如控制手臂運動的大腦區域。傳感器將這些信號轉換成帶點信號,併發送到外部設備的軟件中進行解碼。解碼器則連接到外部設備,並可以通過大腦信號來控制如機械臂、計算機光標和輪椅等外部設備。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲BrainGate的臨床測試

在2004年至2006年,BrainGate進行了第一次臨床試驗,研究成果表明,那些四肢癱瘓的患者只需通過思考就可以打開電子郵件,還可以操作電視等設備、控制計算機光標。

BrainGate的第二次臨床試驗始於2009年,名為BrainGate2。2012年,BrainGate的研究人員在《自然》雜誌上發表的研究成果顯示,兩名因幾年前腦中風而癱瘓患者,通過BrainGate已經能實現控制機器人手臂進行伸出和抓取。

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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Paradromics的NIOB

與Paradromics相似,成立於2016年的Kernel主要研發神經義肢技術,並在人腦中植入相關設備,進一步解鎖人類大腦智能。

2016年,移動支付公司Braintree的前創始人兼CEOBryan Johnson向Kernel投資了 1 億美元,並致力於開發一種外科植入式神經芯片。

Kernel表示,在未來,他們的技術將使用AI來模擬、修復和提高人類的認知。此外,該公司最近也開始研究非侵入式腦機接口技術。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Ctrl-labs:通過接觸皮膚實現遠程控制

美國創企Ctrl-labs成立於2017年,是一家腦機接口控制界面的服務商,主要為AR/VR和機器人研發神經界面。

2018年,Ctrl-labs獲得由Alphabet和亞馬遜等公司投資的2800萬美元的A輪融資。今年2月,該公司再次獲得了第二筆2800萬美元的融資,由Alphabet領投。

和其他研發腦機接口技術的公司不同的是,Ctrl-labs計劃通過一種入侵性較小的方法,監控用戶手腕上的各種神經元信號,並將這些信號轉換為數字信號。

Ctrl-labs研發了一個名叫Ctrl-kit的開發平臺,它配套了一個可穿戴肌電圖(electromyogram,簡稱EMG)設備,通過輕量級皮膚傳感器測量並提取清晰的神經元信號,特別是由大腦到手部肌肉的神經脈衝引起的電位變化,將人們的意念轉換為行動,並且還能通過藍牙將信息無線傳輸到電腦和智能手機。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Ctrl-labs的Ctrl-kit

此外,它能通過16個電極來檢測被運動單元的肌肉纖維放大的運動神經元信號,並進行測量,隨後用AI算法來區分每個神經的單個脈衝。

值得注意的是,與Ctrl-kit配套的肌電圖設備主要受軟件機器學習模型的準確性,以及接觸皮膚的緊密程度的限制。

在軟件方面,其軟件開發包內包含了JavaScript、TypeScript工具鏈和預先構建演示素材,能夠讓用戶更好地瞭解硬件的功能。

此前,Ctrl-labs展示了一個虛擬鍵盤,它允許用戶用手指在桌面上敲擊輸入信息,並將每隻手指和關節的位置和運動映射到電腦並輸出信息。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

BrainGate:經過兩次臨床試驗可控制機械臂

BrainGate是美國生物技術公司Cyberkinetics與布朗大學神經科學系的研究人員合作開發的一個腦植入系統,主要是為了幫助那些失去四肢或其他身體功能失控的患者。

據悉,BrainGate整套系統由植入大腦的傳感器和外部解碼器設備組成。其中,傳感器採用了微電極陣列的形式,將100個如髮絲般細薄的電極組合在一起,可以感知大腦神經元的電磁活動和特徵;外部解碼器設備主要負責連接患者的假肢或其他外部物體。

該系統能夠感應大腦特定區域的神經元信號,如控制手臂運動的大腦區域。傳感器將這些信號轉換成帶點信號,併發送到外部設備的軟件中進行解碼。解碼器則連接到外部設備,並可以通過大腦信號來控制如機械臂、計算機光標和輪椅等外部設備。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲BrainGate的臨床測試

在2004年至2006年,BrainGate進行了第一次臨床試驗,研究成果表明,那些四肢癱瘓的患者只需通過思考就可以打開電子郵件,還可以操作電視等設備、控制計算機光標。

BrainGate的第二次臨床試驗始於2009年,名為BrainGate2。2012年,BrainGate的研究人員在《自然》雜誌上發表的研究成果顯示,兩名因幾年前腦中風而癱瘓患者,通過BrainGate已經能實現控制機器人手臂進行伸出和抓取。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Paradromics的NIOB

與Paradromics相似,成立於2016年的Kernel主要研發神經義肢技術,並在人腦中植入相關設備,進一步解鎖人類大腦智能。

2016年,移動支付公司Braintree的前創始人兼CEOBryan Johnson向Kernel投資了 1 億美元,並致力於開發一種外科植入式神經芯片。

Kernel表示,在未來,他們的技術將使用AI來模擬、修復和提高人類的認知。此外,該公司最近也開始研究非侵入式腦機接口技術。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Ctrl-labs:通過接觸皮膚實現遠程控制

美國創企Ctrl-labs成立於2017年,是一家腦機接口控制界面的服務商,主要為AR/VR和機器人研發神經界面。

2018年,Ctrl-labs獲得由Alphabet和亞馬遜等公司投資的2800萬美元的A輪融資。今年2月,該公司再次獲得了第二筆2800萬美元的融資,由Alphabet領投。

和其他研發腦機接口技術的公司不同的是,Ctrl-labs計劃通過一種入侵性較小的方法,監控用戶手腕上的各種神經元信號,並將這些信號轉換為數字信號。

Ctrl-labs研發了一個名叫Ctrl-kit的開發平臺,它配套了一個可穿戴肌電圖(electromyogram,簡稱EMG)設備,通過輕量級皮膚傳感器測量並提取清晰的神經元信號,特別是由大腦到手部肌肉的神經脈衝引起的電位變化,將人們的意念轉換為行動,並且還能通過藍牙將信息無線傳輸到電腦和智能手機。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Ctrl-labs的Ctrl-kit

此外,它能通過16個電極來檢測被運動單元的肌肉纖維放大的運動神經元信號,並進行測量,隨後用AI算法來區分每個神經的單個脈衝。

值得注意的是,與Ctrl-kit配套的肌電圖設備主要受軟件機器學習模型的準確性,以及接觸皮膚的緊密程度的限制。

在軟件方面,其軟件開發包內包含了JavaScript、TypeScript工具鏈和預先構建演示素材,能夠讓用戶更好地瞭解硬件的功能。

此前,Ctrl-labs展示了一個虛擬鍵盤,它允許用戶用手指在桌面上敲擊輸入信息,並將每隻手指和關節的位置和運動映射到電腦並輸出信息。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

BrainGate:經過兩次臨床試驗可控制機械臂

BrainGate是美國生物技術公司Cyberkinetics與布朗大學神經科學系的研究人員合作開發的一個腦植入系統,主要是為了幫助那些失去四肢或其他身體功能失控的患者。

據悉,BrainGate整套系統由植入大腦的傳感器和外部解碼器設備組成。其中,傳感器採用了微電極陣列的形式,將100個如髮絲般細薄的電極組合在一起,可以感知大腦神經元的電磁活動和特徵;外部解碼器設備主要負責連接患者的假肢或其他外部物體。

該系統能夠感應大腦特定區域的神經元信號,如控制手臂運動的大腦區域。傳感器將這些信號轉換成帶點信號,併發送到外部設備的軟件中進行解碼。解碼器則連接到外部設備,並可以通過大腦信號來控制如機械臂、計算機光標和輪椅等外部設備。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲BrainGate的臨床測試

在2004年至2006年,BrainGate進行了第一次臨床試驗,研究成果表明,那些四肢癱瘓的患者只需通過思考就可以打開電子郵件,還可以操作電視等設備、控制計算機光標。

BrainGate的第二次臨床試驗始於2009年,名為BrainGate2。2012年,BrainGate的研究人員在《自然》雜誌上發表的研究成果顯示,兩名因幾年前腦中風而癱瘓患者,通過BrainGate已經能實現控制機器人手臂進行伸出和抓取。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

結語:腦機接口領域尚有更大發展空間

一直以來,腦機接口技術的研究是十分複雜和具有挑戰的,該技術不僅需要準確地讀取神經活動信號,並辨別哪組神經元在執行哪項任務,而且有時因硬件的限制,腦機接口在接觸大腦的多個區域時會產生干擾性瘢痕組織。

雖然這一困擾隨著技術的發展而得到一定程度的緩解,但研究人員們對人類的某些神經過程依然缺乏瞭解。

例如在大腦區域的前額葉和海馬體,它們是很少活動且孤立的,並且它們的活動信號也很難確定。同時,研究人員們在現階段也尚未破解大腦編碼,一些來自視覺中心的脈衝不像人們說話時產生的脈衝,有時很難識別信號的起始點。

然而,這些挑戰都沒有組織Facebook、Neuralink、Paradromics、Kernel和Ctrl-labs等公司在腦機接口領域不斷進行研發。據聯合市場研究公司(Allied Market Research)的數據顯示,2020年,腦機接口的市場規模將達到14.6億美元。

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腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

導語:馬斯克的Neuralink與Facebook在腦機接口領域大火的背後,還有更多研究人員把腦機接口技術“玩”出了花樣。

早在2009年上映的阿凡達中,主角用意念控制了阿凡達,這無疑是腦機接口領域中,用意念控制現實的一次最佳呈現。

就在不久前的7月17日凌晨,“狂人”馬斯克宣佈,其旗下腦機接口公司Neuralink獲得了突破性新進展。(明年開始人體實驗!馬斯克腦機接口重大突破,已能讓猴子用腦控制電腦)

馬斯克說,Neuralink已經用機器人對動物進行了至少19次手術,並且成功地放置了所謂的“線(threads)”的電路,使得動物能夠用大腦控制機器,成功率大約有87%。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neurink展示老鼠連接到頭部USB-C端口的電線將其想法傳送到附近的計算機

隨後,在美國時間7月30日,Facebook也緊接著公佈了其腦機接口(BCI)項目的最新研究成果——研究人員在無需將芯片植入人類的大腦皮層的情況下,在AR眼鏡上構建出了一個大腦-計算機系統,能夠迅速地讀取人類在大腦中構思的單詞和短語。

實驗中,研究人員在幾名正接受癲癇治療的志願者大腦表面放置一片電極,該電極採用了一種叫做腦皮層電圖 (ECoG)的技術,能夠直接從大腦暴露的表面記錄大腦皮層的信號。

在志願者回答測試問題的過程中,研究人員通過信號跟蹤大腦負責語言和說話的區域,並根據人類發聲器官的運動學將這些信息解碼成句子。

研究人員表明,該系統解碼生成和感知這兩類語言的準確率分別高達61%和76%。然而,這個結果還未達到Facebook最初計劃的目標,該公司希望系統的實時解碼速度為每分鐘100個單詞,1000個單詞的詞彙量以及低於17%的單詞錯誤率。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Facebook腦機接口部分研究數據

但無論如何,這一進展對那些因受傷或神經退行性疾病(例如阿爾茨海默病和慢性創傷性腦病)而無法正常溝通的患者來說,具有重要的意義。

人們從上個世紀90年代起,就一直在研究如何用意念遠程操控物體。近年來,隨著人工智能等各項技術的創新和發展,各類基於腦機接口的研究項目也得到了一些具有突破性的進展。

針對這些腦機接口領域的新進展,美國媒體VentureBeat總結了該領域中具有代表性的4家公司和1項研究項目。它們的腦機接口技術有什麼特點?現階段的研究進展如何?它們與Facebook的腦機接口新技術相比又有何不同?

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Neuralink:已讓動物用大腦控制機器

Neuralink成立於2017年,主要研發將人工智能植入人類大腦皮層的腦機接口技術,以提高人類的智能化水平。目前,Neuralink已獲得1.58億美元的融資,其中至少有1億美元來自馬斯克。

今年7月,馬斯克和他的Neuralink又大火了一把,其最新的腦機接口新技術備受人們關注和熱議。

據馬斯克介紹,Neuralink研發的新技術能夠利用機器人對動物大腦進行手術,將柔性“線(threads)”組成的電路植入到動物的大腦中,並且這些“線”的直徑只有4至6微米。

此外,Neuralink還設計了一個“N1傳感器”。它是一個直徑約8毫米、高4毫米的圓柱體,集成了Neuralink專門定製的芯片,能夠從多達1536個通道中讀取大腦信號。同時,它每秒可以從高達1024個電極上採集20000個分辨率為10位字節的樣本,相當於每個通道大約讀取200Mbps的神經數據。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Neuralink的N1傳感器

目前,Neuralink已經在老鼠和猴子身上進行了測試,讓它們可以通過大腦控制機器,成功率達到87%。馬斯克還透露,他們最早將在明年開始對人類進行臨床實驗。

雖然Neuralink的腦機接口在讀取神經元信息的技術和工藝上是最先進的,但神經網絡似乎在可解釋性方面的進展不大。馬斯克表示,他的目標之一是讓四肢癱瘓的患者能夠實現以每分鐘40個單詞的速度打字。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Paradromics和Kernel:開發階段,尚未進行人體實驗

位於美國加利福尼亞的硅谷創企Paradromics成立於2015年,主要開發腦機接口技術,能讓患有如失明、耳聾和癱瘓的患者使用該技術與外界重新獲得溝通和聯繫。

2017年,Paradromics獲得了1800萬美金的研究經費,由來自美國國防部下屬的研究機構DARPA提供。去年,該公司再次籌集了700萬美元的種子融資。

據瞭解,該公司研發了一個名為“神經輸入輸出總線(NIOB)”的腦機接口研究終端。NIOB內置了50000個模塊化微絲(modular microwires),可與多達100萬個神經元進行連接和刺激,由此記錄高達30Gbps的神經活動。

實際上,NIOB還在臨床前開發階段,預計將在2021年或2022年進行人體實驗。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Paradromics的NIOB

與Paradromics相似,成立於2016年的Kernel主要研發神經義肢技術,並在人腦中植入相關設備,進一步解鎖人類大腦智能。

2016年,移動支付公司Braintree的前創始人兼CEOBryan Johnson向Kernel投資了 1 億美元,並致力於開發一種外科植入式神經芯片。

Kernel表示,在未來,他們的技術將使用AI來模擬、修復和提高人類的認知。此外,該公司最近也開始研究非侵入式腦機接口技術。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

Ctrl-labs:通過接觸皮膚實現遠程控制

美國創企Ctrl-labs成立於2017年,是一家腦機接口控制界面的服務商,主要為AR/VR和機器人研發神經界面。

2018年,Ctrl-labs獲得由Alphabet和亞馬遜等公司投資的2800萬美元的A輪融資。今年2月,該公司再次獲得了第二筆2800萬美元的融資,由Alphabet領投。

和其他研發腦機接口技術的公司不同的是,Ctrl-labs計劃通過一種入侵性較小的方法,監控用戶手腕上的各種神經元信號,並將這些信號轉換為數字信號。

Ctrl-labs研發了一個名叫Ctrl-kit的開發平臺,它配套了一個可穿戴肌電圖(electromyogram,簡稱EMG)設備,通過輕量級皮膚傳感器測量並提取清晰的神經元信號,特別是由大腦到手部肌肉的神經脈衝引起的電位變化,將人們的意念轉換為行動,並且還能通過藍牙將信息無線傳輸到電腦和智能手機。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲Ctrl-labs的Ctrl-kit

此外,它能通過16個電極來檢測被運動單元的肌肉纖維放大的運動神經元信號,並進行測量,隨後用AI算法來區分每個神經的單個脈衝。

值得注意的是,與Ctrl-kit配套的肌電圖設備主要受軟件機器學習模型的準確性,以及接觸皮膚的緊密程度的限制。

在軟件方面,其軟件開發包內包含了JavaScript、TypeScript工具鏈和預先構建演示素材,能夠讓用戶更好地瞭解硬件的功能。

此前,Ctrl-labs展示了一個虛擬鍵盤,它允許用戶用手指在桌面上敲擊輸入信息,並將每隻手指和關節的位置和運動映射到電腦並輸出信息。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

BrainGate:經過兩次臨床試驗可控制機械臂

BrainGate是美國生物技術公司Cyberkinetics與布朗大學神經科學系的研究人員合作開發的一個腦植入系統,主要是為了幫助那些失去四肢或其他身體功能失控的患者。

據悉,BrainGate整套系統由植入大腦的傳感器和外部解碼器設備組成。其中,傳感器採用了微電極陣列的形式,將100個如髮絲般細薄的電極組合在一起,可以感知大腦神經元的電磁活動和特徵;外部解碼器設備主要負責連接患者的假肢或其他外部物體。

該系統能夠感應大腦特定區域的神經元信號,如控制手臂運動的大腦區域。傳感器將這些信號轉換成帶點信號,併發送到外部設備的軟件中進行解碼。解碼器則連接到外部設備,並可以通過大腦信號來控制如機械臂、計算機光標和輪椅等外部設備。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

▲BrainGate的臨床測試

在2004年至2006年,BrainGate進行了第一次臨床試驗,研究成果表明,那些四肢癱瘓的患者只需通過思考就可以打開電子郵件,還可以操作電視等設備、控制計算機光標。

BrainGate的第二次臨床試驗始於2009年,名為BrainGate2。2012年,BrainGate的研究人員在《自然》雜誌上發表的研究成果顯示,兩名因幾年前腦中風而癱瘓患者,通過BrainGate已經能實現控制機器人手臂進行伸出和抓取。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?


腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

結語:腦機接口領域尚有更大發展空間

一直以來,腦機接口技術的研究是十分複雜和具有挑戰的,該技術不僅需要準確地讀取神經活動信號,並辨別哪組神經元在執行哪項任務,而且有時因硬件的限制,腦機接口在接觸大腦的多個區域時會產生干擾性瘢痕組織。

雖然這一困擾隨著技術的發展而得到一定程度的緩解,但研究人員們對人類的某些神經過程依然缺乏瞭解。

例如在大腦區域的前額葉和海馬體,它們是很少活動且孤立的,並且它們的活動信號也很難確定。同時,研究人員們在現階段也尚未破解大腦編碼,一些來自視覺中心的脈衝不像人們說話時產生的脈衝,有時很難識別信號的起始點。

然而,這些挑戰都沒有組織Facebook、Neuralink、Paradromics、Kernel和Ctrl-labs等公司在腦機接口領域不斷進行研發。據聯合市場研究公司(Allied Market Research)的數據顯示,2020年,腦機接口的市場規模將達到14.6億美元。

腦機接口除了Facebook和馬斯克,還有多少玩家秀肌肉?

如此看來,腦機接口領域還有很大的發展和成熟空間,相信隨著研究人員們的不斷深入研發,未來的腦機接口技術將不僅僅給癱瘓患者或其他運動障礙的患者們帶來便利,還能將這項技術普及到普通人的日常生活中,帶來變革性的生活體驗。

文章參考:VentureBeat、Nature

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