脑机接口(Brain-Computer Interface,简称BCI)是一种 在人脑与外部设备之间建立直接通信和控制通道的技术。它通过捕捉大脑产生的神经信号,并将其转化为计算机可识别的指令,从而实现大脑对外部设备的直接控制,或者让外部设备向大脑反馈信息。
脑机接口技术可以分为三大类:
侵入式:
通过将电极等传感器植入大脑皮层,直接捕获神经元的电信号,从而获得高质量的信号。这种方法信号清晰,但涉及一定的手术风险和感染风险。
半侵入式:
将传感器植入颅腔内,但不深入大脑皮层,例如使用硬膜下电极。
非侵入式:
通过在头皮上放置传感器,获取脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)、局部场电位(LFP)等不同类型的神经信号。
脑机接口技术的实现主要包括信号采集、信号解码和指令执行三个核心步骤。该技术结合了脑科学、人工智能、电子工程等多学科的知识,打破了传统的人机交互模式,为人类带来了变革性的人机交互体验。
脑机接口技术的应用前景非常广泛,包括在医学领域的康复治疗、教育领域的辅助学习、娱乐领域的游戏控制等。随着技术的不断进步,脑机接口有望在未来实现更广泛的应用,例如通过意念控制家庭设备、交通工具等,为残疾人提供便利,并改变人类的生活方式。