脑机接口的新突破——“入耳式” 声学工程师小吴 2023年7月28日 浏览：1578 评论：2 脑机接口（Brain-computer interfaces，BCIs）代表了一个突破性的技术领域，它弥合了人类大脑和外部设备之间的差距。这些接口使大脑和计算机之间能够直接通信，允许个人以思想来控制机器并进行交互。脑机接口有可能改变人类生活的各个方面，从医疗保健、通信到游戏和各种辅助技术。 脑机接口最有前景的一个方面是在医疗保健领域。对于那些有严重运动障碍的人，如瘫痪或闭锁综合征的人，脑机接口提供了恢复沟通和行动的可能性。这些接口可以让用户用意念控制假肢、机器人外骨骼甚至轮椅，从而显著提高他们的生活质量。 但这种技术的潜力远不仅仅为残障人式的提供帮助。例如，在游戏和娱乐行业，脑机接口开辟了沉浸式体验的新维度。玩家可以通过意念与虚拟环境互动、控制角色或操纵游戏中的物体，将整体游戏体验提升到前所未有的水平。 鉴于该技术的广泛适用性，使其在外形上便携是一个重要的目标。然而，目前最常见的设备类型是基于帽子或头带的，这在日常使用情境下并不完全实用。或者利用基于微针的侵入性方法，但这可能导致炎症风险和对软组织的不可逆损伤。为了广泛采用脑机接口技术，显然需要更好的选择。 由清华大学研究人员领导的一个研究小组最近所做的工作可能会使脑机接口领域发生重大变化。他们开发了一种软的、适形的耳内生物电子设备，可以稳定地记录脑电图(EEG)测量结果。它是舒适的，适应每个人独特的解剖结构，关键的是，它不会干扰正常的听力。 这种被称为SpiralE的螺旋形脑机接口被轻轻拧入耳道，在电热驱动下，它会沿着听道自适应地扩张。这一动作确保电极与皮肤表面良好接触，同时最大限度地减少与耳道壁的摩擦。螺旋的中心被掏空，让声波正常通过，柔软的材料设计防止了回声，否则会扭曲声音。 为了评价SpiralE的有效性，进行了一系列的实验。在第一次试验中，研究人员向受试者展示了各种视觉模式，并要求他们将注意力集中在这些模式上几秒钟。在这段时间内，测量结果从设备中被捕获，并与基于先前研究的预期大脑活动模式进行比较。观察到的数据证实了耳内电极在所有情况下的有效性。类似的实验是用声音刺激进行的，这让研究小组对他们的系统更有信心。 在不久的将来，SpiralE技术的准确性和离散性有可能帮助用户友好的生物医学工程和神经科学应用的发展。研究小组看到了许多用例，从将思想转化为文本和控制设备到虚拟现实和记忆增强。 这篇开放获取的论文最近发表在《自然通讯》上。 信息源于：hackster.io 文章来源：21dB声学人
