脑机接口笔记1

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为什么人类能被“改造”？

• 大脑具有可塑性
• 大脑能重新定义身体的边界(人车合一，汽车漂移切黄瓜)
• 幻肢痛，断手后的人还能感觉到手还存在，并且能感觉到疼痛
  • 镜箱，通过镜子的反射，欺骗大脑认为截肢的部份还存在
  • 幻肢病人的大脑皮层发生了重组，出现刺激面部神经，会出现幻肢被刺激的感觉。
• BrainPort(大脑港)，用舌头看世界，

机器如何“翻译”大脑语言

• 人类大脑神经元的数量将近1000亿，这个数字就和银河系中恒星数量一样多。

• 人类连接组计划，找到人类大脑的“布线图”，2010年启动，计划5年，至今没完成。

• 采集脑电波方式

  • 侵入式
    • 犹他电极，在不到1元钱大小的金属材料上，排布100根像针一样的电极，能采集到几百个神经元的活动。
  • 非侵入式

• 通过脑电信号，并不能破译大脑的秘密

  • 是一种黑盒方法，间接了解
  • 收集和分析的脑信号极其有限

互联：脑机交互如何走出实验室？

• 侵入式，微创
  • 神经蕾丝
  • 柔软，导电性好，无害
  • 神经支架
  • 石墨烯，和丝绸一样柔软，机械强度是钢铁200多倍，生物相容性非常好，还能促进大脑生长。
• 非侵入式
  • 尼桑的头戴式
  • 波士顿电子纹身
  • 加拿大InteraXon公司研制的Muse 冥想头带

修复：如何恢复你的身体机能？

脑机接口四层金字塔:治疗身体，改善精神状态，增强大脑算力，直到改变沟通方式

通过机器来替代身体机能

2014年巴西世界杯开幕式，青年利亚诺·平托（Juliano Pinto）穿了件庞大、笨重的机械战甲，踢出了当年世界杯的第一球。

完成以上踢球动作的两个核心技术难点

• 感觉反馈
  • 通过人造皮肤来模拟感觉反馈，来感受触觉、温度、压力
  • 判断地面是草地还是沥青
• 训练
  • 通过运动想象，比如采集到想象的“眨眼”，或“动舌头”信号来让机器向前走
  • 但受周边的干扰影响很大，这个训练类似于冥想。

通过脑机接口训练，修复自身身体功能

• 瘫痪14年的病人通过23个月的训练，恢复了行动能力
  • 让病人做运动想象的时候，刺激他们相应的瘫痪部位。
  • 让大脑和腿部神经元放电，修复原本断裂的神经回路。、

通过该门课程的学习，越发感觉到练习正念、冥想的重要，因为这种练习可以让人减少杂念，容易平静下来，进而让脑电波信号更纯净，已便于脑机接口来捕捉、翻译，将来脑机接口成熟了，万一瘫痪，可以借助外骨骼用意念来恢复行动能力。

要想感受自己的想象能力有多强，可以试试闭上眼睛后想象自己画一个圆，用毛笔、铅笔或手指头都可以，这其实很难。

待续...