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编者案：2023年5月起，“进修强国”进修平台与中国科学报社结合倡议“科学家回信”勾当，约请泛博读者向本身心中神驰尊重的科学家、科技事情者发问、留言。勾当启动后，“进修强国”“科学网App”收到了读者的积极留言。咱们精选了读者姚昭源的发问，请南开年夜学医学院讲师明涛发出第一百零二期手书回信。 以求索之问引发科学切磋，以互动回应碰撞科学新知，“进修强国”“科学网App”愿成为公家与科学的信使，接待你进入“向科学家发问”小步伐发问、留言。 ? 读者姚昭源：科学家您好，我想知道前几年听过一个称为脑机接口的观点，我很好奇详细要怎么实现？ 明涛：脑机接口（BCI）技能是一种于年夜脑与外部装备之间成立直接通讯链接的立异要领，它答应年夜脑直接发送指令给外部装备，而无需颠末传统的神经肌肉通路。实现脑机接口并不是简朴地于脑壳上开个洞与计较机相连，其详细技能路径差异很年夜。从年夜脑中收罗旌旗灯号重要分为侵入式、半侵入式及非侵入式三种类型。 非侵入式：经由过程外部装备（如头盔或者头环）检测头皮外貌的微弱脑电旌旗灯号（EEG）。其长处是彻底无创，但旌旗灯号恍惚，质量差，只能辨认简朴用意，如脑电波打字。 半侵入式：将电极放置于年夜脑外貌（硬脑膜外），这类要领称为ECoG（皮层电图）。它需要手术植入，但无需穿透脑构造。旌旗灯号质量比非侵入式更好，但弱在侵入式。可用在一些试验性的运动功效恢复。 侵入式：将微电极阵列直接植入年夜脑皮层，记载单个神经元的电旌旗灯号。长处是旌旗灯号极为精准（能分辩单个神经元的放电）。错误谬误是手术危害高，持久可能激发免疫排斥或者旌旗灯号衰减，并且侵入式电很可能被免疫体系包裹，致使旌旗灯号衰减。 收罗到年夜脑发出的电旌旗灯号后，需要对于这些旌旗灯号举行预处置惩罚，以提高其质量及靠得住性。然后，从旌旗灯号中提取特性，包括频率、振幅等，这些特性可以或许反应年夜脑勾当的特定模式。 以后，使用模式辨认或者呆板进修等技能，将提取的特性与用户的用意举行匹配，从而解码年夜脑旌旗灯号。解码乐成后，按照旌旗灯号天生响应的指令或者节制旌旗灯号，用在节制外部装备。 脑机接口技能具备广泛的运用远景，如医疗痊愈、残障辅助、虚拟实际及游戏等。然而，跟着技能的不停成长，其安全性及伦理问题也日趋凸显。例如，怎样确保植入式电极的安全性及持久不变性，怎样掩护用户的隐私及数据安全，以和怎样防止技能被滥用等。 是以，于鞭策脑机接口技能成长的同时，必需充实思量并解决这些安全性及伦理问题。只有如许，才能确保脑机接口技能可以或许为人类带来真实的福祉，而不是成为新的危害及挑战。
