脑机接口 (BCI) 技术不断进步，为神经系统疾病患者带来希望

对脑计算机接口（BCI）的需求持续上升。BCI 看起来很科幻，但当今系统的研究和开发使其能够实现一些令人惊叹的功能。这些设备使人们只需思考就能与电子设备进行交流。值得注意的是，来自卡内基梅隆大学的一组研究人员认为，他们已经发现了提高 BCI 质量的方法。以下是您需要了解的内容。

"(《世界人权宣言》) 研究自然-通讯》（Nature Communications）上发表的这篇论文介绍了一种提高非侵入式生物识别（BCI）性能的新方法。该方法利用超声波改善可穿戴设备与大脑之间的数据传输。因此，他们的研究成果令整个学术界为之振奋。

脑机接口 (BCI)

脑机接口是人机交互的自然演进。许多人惊讶地发现，第一代键盘并没有花费太多心思。计算机设计师们更关注的是其他任务，而不是创造一种将文字输入机器的新方法。现在，与机器的交互已成为开发人员的核心关注点，他们力求让这些时刻变得天衣无缝。

BCI 设备可以完成这项任务。这些设备可以测量大脑中的电磁脉冲，并将这些脉冲转化为行动。最好的系统通过非侵入性程序（如可穿戴设备）监测神经回路。这项技术的优点是生产成本低廉、易于使用，而且任何人都可以利用其功能。

脑机接口市场将飞速发展

根据 Skyquest 的最新报告，BCI 市场将迎来收入增长。数据显示，到 2030 年，该市场的规模将扩大至 $6.18 亿美元。在接下来的几年里，这一增长的复合年增长率为 17.16%。这一增长来自多个领域，包括医疗、游戏和娱乐行业的使用增加。

同一研究还揭示了人工智能和机器学习如何将这项技术提升到新的高度。这些算法使系统能够学会做更多的事情，并提高准确性。最重要的是，接收的数据越多，性能就越好。 因此，生物识别（BCI）市场必将实现大幅增长。

脑机接口的问题

BCI概念在纸面上听起来很不错，但破译脑电波比想象中要难得多。尤其是考虑到他的大部分工作都需要以非侵入性的方式进行。公众不会接受数十名植入脑芯片的受伤病人出现意外。

非侵入性 BCI 是最佳选择。它们易于集成，即使是重度残疾人也能普遍使用。如今，非侵入式 BCI 在头骨外测量脑电波活动。这层额外的干扰大大降低了这些设备的准确性，导致错误率高于侵入式设备。

研究

这项题为 "通过调节基于特征的注意力，对V5进行经颅聚焦超声可增强人类视觉运动脑机接口 "的研究表明，超声靶向神经调节可提高无创BCI的大脑通信能力。研究人员希望测试经颅聚焦超声（tFUS）与高密度脑电图（EEG）源成像（ESI）相结合能否提高性能，并提供进行双向通信的能力。

研究人员

这份报告是由何斌领导的卡内基梅隆大学研究人员提出的。他的团队多年来一直致力于研究、开发和改进 BCI 技术。具体来说，研究人员专注于无创生物识别技术，因此他们是开展这项研究的理想团队。

值得一提的是，这项研究得到了美国国立卫生研究院 "脑神经网络计划 "和 "帮助戒除毒瘾长期计划"（NIH HEAL Initiative）的大力支持。这些组织提供了物质和资金支持，以确保研究人员能够获得所需的所有工具。现在，这些数据将用于进一步开展各种急需的科学研究。

测试

研究的测试阶段引入了 25 名受试者，他们都戴上了定制的脑电图帽。脑电图帽旨在捕捉和记录脑电波，然后将其发送给人工智能算法进行处理。该系统使用深度学习算法对脑电波进行解码，并在扩展经验的过程中提高性能。

参与者有两项主要任务。第一项任务是控制机械臂。所有受试者都能仅凭意念成功操纵机械手。下一项测试是让受试者使用 BCI 拼写器。拼写器通常被残疾人用来改善交流。

成果

研究结果令人大开眼界。参与者能够轻松地操纵机械臂。人工智能算法成功地将大脑活动实时翻译并解码为相关任务。然后，设备编码一个返回信号，让参与者知道任务已经完成。这种双向通信是该技术的首创，标志着开发过程中的一个重要里程碑。

数据显示，tFUS 显著提高了脑电图可穿戴设备的性能。这些设备能够更好地捕捉大脑活动，从而减少了BCI拼写任务中的误差。高频波有助于增强θ和α活动、背侧视觉处理以及θ神经振荡。随后的信号提高了注意力。

资料来源 - 卡内基梅隆大学

BCI 拼写测试结果

BCI拼写测试结果表明，当聚焦超声波束被施加到大脑视觉皮层外部时，参与者能够成功地拼写出所需单词的一致性。科学家们对结果进行了研究，发现神经调节增强了神经参与，从而提高了准确性。 作为测试的一部分，参与者可以拼出包括卡内基梅隆大学在内的复杂单词。 因此，这一突破可以改善全球数百万残疾人的生活。

益处

这项研究可能会在未来几个月内产生重大效益。首先，他们的研究有助于促进对生物识别技术的投资和研究。自个人电脑问世以来，键盘一直保持不变。生物识别（BIC）技术将是一次巨大的升级，将开启一个新的技术时代。

研究人员已经证明，对大脑进行聚焦超声神经调制可以提高大脑与外部脑电图传感器的通信能力。现在，研究小组将设法制造出更多微型版本的技术，供任何人在任何地方使用。此外，随着更多数据的引入，人工智能模型也将不断扩展。

用例

生物识别（BCI）计算机设备有很多用途。想象一下，仅凭意念就能控制智能手机。对于普通人来说，这似乎是件不可思议的事情，但科学并不遥远。当您深入研究其主要用例时，这项技术就会变得与众不同：

医疗保健

世界上有数百万人身患残疾，无法进行交流或完成复杂的任务。将生物识别（BCI）与人工智能相结合，可以让这些人的生活变得更加简单。这项技术将与自动旅行服务相结合，使普通人无论身体状况如何，都能四处走动并执行任务。对于那些患有神经系统疾病的人来说，这种解决方案非常有意义。

行业

BCI 可以通过各种方式帮助简化工业流程。这些协议将帮助工程师和其他技术工人实时访问和共享有价值的数据。这些信息将与强大的人工智能算法相结合，尽可能地提高效率和改善结果。

可从本研究中受益的公司

对生物识别技术的持续研究将有助于推动未来新技术的应用。具体来说，随着生物识别技术的普及，消除大多数行业的技术障碍将成为现实。就目前而言，以下是几家随着生物识别（BCI）市场的扩大而明智定位的公司。

1. Blackrock Neurotech

Blackrock Neurotech 是 BCi 领域的主要竞争者。该公司向公众提供多种利用 BCI 技术的产品。MoveAgain BCI 系统是经美国食品及药物管理局（FDA）批准的解决方案，可帮助残疾人利用 BCI 改善运动范围、交流等。

Blackrock Neurotech 专注于有创 BCI 技术。与非侵入式技术相比，这些小型植入物具有更好的信号强度和准确性，因为它们避免了对颅骨的干扰。该公司还为残疾人提供一种产品，使他们能够用意念移动鼠标光标。所有这些功能都有可能改善数百万人的生活。

Blackrock Neurotech 的资产在不断增加。该公司在成立之初就获得了 USDT (TETHER) 的巨额融资，并利用这笔资金促进了产品供应和研究。公司的最新产品名为 Neurolace。这是一种高灵敏度植入物，拥有 +10k 通道，比以前的产品精度更高。

2. 特林布尔

特林布尔公司 (TRMB -2.17%)

Trimble 将 BCI 技术视为建筑过程中不可或缺的补充。该公司专门生产旨在促进建筑、工程和施工行业发展的产品。该公司推出了智能数据解决方案，最近又与 Neurable 建立了合作伙伴关系，力求推出可提高性能和生产率的新工具。

在该行业使用 BCI 可穿戴设备将有助于简化重大项目的创建和协作工作。提高建设者传达复杂理论和概念的能力。整合 AR 和 VR 解决方案只是工程技术变革的几种方式之一。未来，人工智能增强型工程师将使用 BCI 系统来思考新的设计，然后在获得批准和创建之前进行模拟测试。

Trimble 是一家总部位于美国的软件和硬件供应商，在质量方面享有盛誉。该制造商的记录和产品使其成为任何产品组合的良好补充。此外，他们的 BCI 技术有可能颠覆整个行业。

其他值得关注的 BCI 进展

还有许多其他值得一提的生物识别技术进展和项目。这些技术突破将继续推动创新和应用。以下是最近取得的几项最显著的生物识别（BCI）进展。

中国军队

中国军方刚刚展示了一种新型生物识别（BCI）界面，这让许多人忧心忡忡。该界面与一只猴子相连，猴子使用该设备成功地实时控制了一只机械臂。值得注意的是，中国政府是 BCI 技术的坚定支持者。过去，他们曾把这项技术作为改善记忆、睡眠、注意力和其他大脑功能的好方法。现在，这项技术将帮助他们的战士保持清醒。

美国军队

美国军方也不甘示弱，参与了一些自己的生物识别（BCI）实验。一项研究让士兵用意念控制机器狗。研究人员让一名士兵指挥机械狗通过地图上的各个路点。这名士兵使用的是微软 HoloLens 平台。

这绝不是美国军方首次尝试利用 BCIs 提供的功能。2015 年，研究人员曾让一名残疾妇女利用大脑信号控制模拟的 F-35。因此，在未来，战争可能会变得比想象中更加精神化。

脑机接口的未来

随着研究人员开发出更灵敏、更有效的脑电波测量设备和可穿戴设备，BCI 的功能也将不断提高。未来，信号处理技术将与先进的人工智能模型一起得到改进，从而可以轻松地对复杂的大脑活动进行编码。因此，只要你想吃披萨，无人机就会把热腾腾的披萨送到你的家门口。

脑机接口可能改变世界

当你看到生物识别（BCI）所具有的无穷潜力时，很容易就会看到未来每个人似乎都拥有近乎超人的能力。想象一下，利用意念进行交流、建造和分享想法。在卡内基梅隆大学的工程师们的不断努力下，所有这些任务以及更多任务都指日可待。

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