挑战马斯克Neuralink！斯坦福全新脑机接口，直连大脑和硅基芯片

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研究人员通常要花好几年才能完成阵列的设计和制作，而斯坦福这次的设计完全不同于任何现有的高密度记录设备，阵列的形状、大小和密度在制造过程中可以方便地改变。“几乎可以用任何 3D 阵列同时记录不同深度的不同大脑区域”，神经外科和神经病学助理教授、论文合著者 Jun Ding 说。“如果广泛应用，这项技术将大大提高我们对健康和疾病状态下大脑功能的理解。”

在对小鼠视网膜进行了初步测试后，研究人员也在进行长期跟踪，以检查该阵列的耐久性和大规模版本的性能。如果该技术验证可行，将有助于提高机械假肢的性能、帮助恢复语言和视力等。

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脑机接口到底是什么

脑机接口=“脑”+“机”+“接口” ，即在人或动物脑（或者脑细胞的培养物）与外部设备间创建的用于信息交换的通路。

电影《阿凡达》中主人公利用一个机器直接将自己的心智移植到了另一个非人类身体上，能随心所欲操控这具非人类的身体，具备所有的感知能力与操控力，展现了脑机接口的主要功能。

脑机接口的几个基础模块：

采集：

• 侵入式：此类脑机接口通常直接植入到大脑的灰质，因而所获取的神经信号的质量比较高。但其缺点是容易引发免疫反应和愈伤组织（疤），进而导致信号质量的衰退甚至消失。斯坦福的研究属于此类。

• 部分侵入式：接口一般植入到颅腔内，但是位于灰质外。其空间分辨率不如侵入式脑机接口，但是优于非侵入式。其另一优点是引发免疫反应和愈伤组织的几率较小。主要是基于皮层脑电图（ECoG）进行信息分析。

• 非侵入式：就是不进入大脑，就像帽子一样方便佩戴于人体，但是由于颅骨对信号的衰减作用和对神经元发出的电磁波的分散和模糊效应，记录到信号的分辨率并不高。这种信号波仍可被检测到，但很难确定发出信号的脑区或者相关的单个神经元的放电。

  

解码：数学上一般会用 PCA 主成分分析和独立成分分析 ICA 等处理干扰信号，EGG 脑电图，皮层脑电图（ECoG）等模型来分析。

再编码：如何编码取决于你希望做的事情。比如控制机械臂拿起咖啡杯给自己喝咖啡，就需要编码成机械臂的运动信号。

相关链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/26057046

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500美元玩转马斯克钟爱的脑机接口

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