作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2021/3/14 9:12:13
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上海科普大讲坛走进脑机接口实验室

 

在上海科普大讲坛2020年推出的“脑机接口”专题讲座中,中科院上海微系统与信息技术研究所研究员陶虎为观众讲述了“脑机接口”这项黑科技的发展现状与未来趋势,受到观众热议。

为满足公众对“脑机接口”技术的好奇心,“上海科普大讲坛· City walk”系列第二期于3月13日走进脑机接口实验室,观众在线通过现场实验以及科研人员的介绍,更深一步理解“脑机接口”这项技术。

脑机接口实验室依托中科院上海微系统与信息技术研究所,主要从事脑机接口核心器件与关键技术研究,由陶虎带头建立。在视频中,观众进入实验室后首先看到一只颅内植入脑机接口的小老鼠在笼内活动,科研人员介绍说,这是改变了特定基因的小鼠,又加持了脑机接口,可以算是实验室的“团宠”了。小鼠的脑袋上顶着一块小东西,其中包括了极其微小的多通道脑电极和信号接收芯片,当小鼠在运动时,脑电信号将通过脑机接口展现在电脑屏幕上,通过脑电波的波动变化,便可了解小鼠的大脑变化。当未来技术日渐成熟时,人们通过植入脑机接口就可以控制外部机械臂或者机器人的活动。

脑电极如何植入到大脑当中?科研人员也在现场给观众做了解释。首先需要应用和电脑CPU芯片类似的工艺制作头发丝般粗细的柔性脑电极,再在麻醉后的小鼠大脑上轻轻开一个小孔。将脑电极植入后,小鼠仍可灵活自由地活动,留在大脑内部的神经电极就可以把小鼠的脑电波传入电脑,后期可进行解码与人工智能预测。陶虎有一项脑电极植入的看家本领——蚕丝蛋白的制作。利用蚕丝蛋白可以把电极柔软的表面固化,方便植入,当植入完成后,蚕丝蛋白便会溶解,逐渐恢复之前的柔软。完成上面几步后,就是我们看到的目前世界最前沿的柔性脑机接口小鼠。柔性让“脑机接口”更加接近临床转化,如果把大脑比作豆腐,柔性“脑机接口”就仿佛把一根蚕丝插入到一块豆腐中,它可随着豆腐一同晃动,不会对豆腐造成伤害。

通过专家的介绍,观众们一方面深刻认识到了大脑功能的重要性,另一方面也深化了“脑机接口”这一技术概念,并期待它后期在人类生命健康、工作生活领域发挥重要作用。

据悉,“上海科普大讲坛·City walk”系列是上海科普大讲坛继“未来科学+”寒暑期科学营、“科学与艺术”工作坊之后,全新推出的系列活动,已成功举办2期。活动突破传统讲座形式,将户外探索与科普展示相结合,以更加生动活泼的内容和互动模式给观众带来全新体验。后续还将打卡高新技术企业、植物园、动物园、历史街区等城市地标,利用馆方Bilibili直播平台,为观众呈现更有趣更多样的科学知识。

 
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