腦機接口技術在醫療健康領域應用白皮書 (2021 年)
發布時間:2021-07-16前 言
隨著人工智能技術的發展,機器智能得到了飛速的提升,但仍與人腦所具 備的自主意識和思考創新能力有著很大的差距。另一方面,隨著腦科學的深入 研究,人們對人類智能的認知與神經科學基礎有了更好的理解,這可以啟發并 進一步提升機器的智能。人工智能和腦科學的交叉融合發展為機器智能與人類 智能的融合提供了可能。因此,在可預見的未來,人類智能與機器智能將逐步 融為一體,充分發揮機器的存儲和運算能力,融合人腦的思維與創新能力,以 推動人工智能達到一個更高的層次——腦機智能融合。實現腦機智能融合的關 鍵技術環節之一是實現人腦與機器之間的信息交互,即腦機接口(Brain-computer interface, BCI)技術。
腦機接口在大腦與外部環境之間建立一種全新的不依賴于外周神經和肌肉 的交流與控制通道,從而實現大腦與外部設備的直接交互。該技術能夠在人(或 其他動物)腦與外部環境之間建立溝通以達到控制設備的目的,進而起到監測、 替代、改善/恢復、增強、補充的作用。近年來,世界各國逐漸重視腦科學研究, 相繼啟動各自的腦科學相關科技規劃,全球范圍內大量投入對腦科學研究,這 些能夠極大地增進人類對大腦如何工作以及如何治療腦部疾病的理解。腦機接 口是腦科學和類腦智能研究的重要方向,已上升為國家的科技戰略重點或力推 的核心科技發展領域。隨著神經科學、生物兼容性材料、傳感器、大數據和人 工智能等技術的進步,以及以 Neuralink 等創新技術投資公司為代表的全新研究 力量的加入,腦機接口技術進入了快速發展階段,在信號獲取和處理、解碼算 法和系統實現等關鍵技術領域取得了很多突破性進展。
白皮書通過以下章節從技術和政策層面分析并總結腦機接口關鍵技術、腦 機接口政策分析、腦機接口在醫療健康領域的典型應用場景、優秀應用案例(詳 見附錄一)。在此基礎上,分析腦機接口產業發展現狀和面臨的挑戰,并給出
發展建議。白皮書旨在為我國腦機接口技術和產業發展提供參考和引導,共同 推動產業合作,推動行業健康快速發展。希望通過此白皮書提供有價值的分析 和總結,為腦機接口技術工作者提供參考,也可以作為相關產品和服務提供商的參考依據。由于時間倉促,水平所限,我們的工作還有不足之處。下一步,我們還將廣泛采納各方面的建議,進一步深入相關研究,持續完善白皮書內容, 在已有版本的基礎上,適時修訂發布新版。我們誠邀各界專家學者參與我們的 研究工作,積極獻言獻策,為促進腦機接口產業發展做出積極貢獻。如您有意 愿,請聯系我們:lijingwen @caict.ac.cn。
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