脑机接口
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什么是脑机接口
脑机接口(BCI),有时被称为神经控制接口(NCI)、心-机界面(MMI)、直接神经接口(DNI)、脑机接口(BMI)是之间的直接通信路径增强或有线的大脑以及外部设备。BCI与神经调节的不同之处在于BCI 允许双向信息流。BCI通常旨在研究、绘制、协助、增强或修复人类的认知或感觉运动功能。
BCI的研究始于1970年代,是在美国国家科学基金会的资助下于加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)进行的,随后是DARPA的一项合同。在这项研究之后发表的论文也标志着脑-计算机接口表达在科学文献中的首次出现。
由于大脑的皮质可塑性,适应后,来自植入假体的信号可以像自然传感器或效应器通道一样由大脑处理。经过多年的动物实验,最早的植入神经假体的装置出现在1990年代中期。

BCI与神经假体
神经假体是与神经假体有关的神经科学领域,即使用人工设备代替受损的神经系统和与脑有关的问题或感觉器官或器官本身(膀胱,diaphragm肌等)的功能。截至2010年12月,耳蜗植入物已作为神经修复设备植入全球约22万人。还有几种旨在恢复视力的神经修复装置,包括视网膜植入物。但是,xxx个神经修复设备是起搏器。
这些术语有时可以互换使用。神经修复术和BCI寻求实现相同的目标,例如恢复视力、听力、运动、交流能力甚至认知功能。两者都使用类似的实验方法和手术技术。
动物脑机接口研究
一些实验室已经成功地记录了来自猴子和大鼠大脑皮层的信号,以操作BCI产生运动。猴子已经浏览了屏幕上的计算机光标,并命令机械臂仅通过考虑任务并查看视觉反馈即可执行简单任务,但没有任何电机输出。2008年5月,一些著名的科学杂志和杂志刊登了一些照片,这些照片显示了匹兹堡大学医学中心的一只猴子通过思考操纵机械臂。
人类脑机接口研究
细胞培养BCI
研究人员已经建立了与动物体外培养中的神经细胞和整个神经网络接口的设备。除了进一步研究动物可植入设备外,在培养的神经组织上的实验还着重于建立问题解决网络,构建基本计算机和操纵机器人设备。对从半导体芯片上生长的单个神经元进行刺激和记录的技术的研究有时被称为神经电子学或神经芯片。
由杰罗姆·派恩(Jerome Pine)和迈克尔·马赫(Michael Maher)领导的加州理工学院团队宣称开发了xxx个有效的神经芯片。加州理工学院芯片可容纳16个神经元。
在2003年,由南加州大学的西奥多·伯杰(Theodore Berger)领导的团队开始研究一种神经芯片,该神经芯片的功能是充当人工或人工海马体。该神经芯片被设计为在大鼠大脑中发挥功能,并旨在作为最终开发出高大脑假体的原型。选择海马是因为它被认为是大脑中最有序和结构化的部分,也是研究最多的领域。它的功能是将存储的经验编码为大脑其他地方的长期记忆。