遥遥领“新”|琶洲实验室研发出“广东造”智能头环,让“脑机接口”走进生活

2024年5月28日
琶洲实验室
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《南方日报》2024年5月24日A07要闻版

打开脑后的盖板,接上电缆,操控巨大的机器人……在科幻作品中,“脑机接口”的概念时常出现。今年初,马斯克的脑机接口公司完成首例脑机接口设备人体植入;几乎同时,清华大学团队也宣布完成了首例脑机接口临床植入试验,引发关注和讨论。

实际上,用脑电信号控制鼠标移动、电视开关、病床升降,乃至操控轮椅,都已不是幻想。近日,《南方日报》记者走进琶洲实验室,看“广东造”智能头环如何让脑机接口走进生活,成为普通人可用的消费级产品。

脑机接口处于产业爆发“前夜”

脑机接口技术诞生于上世纪70年代,经历近半个世纪的发展,如今已能实时捕捉大脑复杂神经信号,并用以控制外部设备。

“脑机接口,简单来说就是在人脑和外部环境之间搭建一条交互通道,可以实现信息交互,也可以用作控制,或实现相互影响。”钻研“脑机接口”理论和技术17年,琶洲实验室常务副主任李远清认为,脑机接口正处于产业爆发的“前夜”,但能够满足市场刚需的脑机接口产品一直未问世。

究其原因,可能是脑机接口的“起点太高”。

脑机接口可以被简单分为有创和无创两种。有创的接口,往往要在使用者体内植入电极、芯片等,可以更准确地获取脑电信号,但存在手术和感染等风险,目前一般只用于严重失能者。

而以智能头环为代表的无创接口,因为概念更新、使用更简易,也更容易推向市场、大众。“广东造”智能头环和防晕车系统,正是脑机接口与大众的一次“亲密接触”。

让概念变成“新产品”

自有汽车、轮船、飞机等交通工具以来,一部分人群就受到晕动症的困扰,会感到头晕恶心,严重时还可能呕吐不止。

如今,他们可以戴上智能头环,打开手机或平板电脑上的防晕车系统,专注于画面和声音的引导,进入正念冥想状态,能有效缓解晕车不适。

记者体验琶洲实验室脑机接口正念冥想防晕车系统

但正念冥想不容易被掌握,这恰恰成为智能头环的突破点。琶洲实验室开发的防晕车系统,能一边引导佩戴者进入正念冥想,一边实时监测脑电信号。佩戴者越专注,画面就越清晰,声音指引也会越明确,形成正反馈。

实验中,经过有效的正念冥想,超过80%的人感觉晕动症有所缓解。所以,以后在车上看到有人戴着头环,盯着屏幕上的篝火、山川出神,可千万别大惊小怪。他们是脑机接口“第一个吃螃蟹的人”。

“这是第一款便捷可穿戴、无副作用、效果显著且得到严格验证的防晕车方法和产品,相关技术和系统已经获批多项发明专利。”李远清表示,作为广东的11家省实验室之一,琶洲实验室正在推动中国人工智能领域的科技成果有效转化。在不远的将来,该成果有望与车企等合作,成为消费级产品。

畅想更多产业化可能

防晕车,并不是智能头环的唯一功能。

比如,在“脑机AI智慧病房”中,经过十来分钟的熟悉和校准,肢体障碍患者就能用头环流畅地操控鼠标,就像“用意念触控屏幕”,“眨眨眼”就能“自主翻身”、操控电视等,实现一定程度的生活自理。目前,这种病房已在中山大学附属第三医院等多家医院投入试用。

再比如,用智能头环采集驾驶员的脑电信号,系统一旦判断驾驶员处于疲劳驾驶状态,就会发出警示声。目前,该科研项目已与长途货运公司达成合作协议。

李远清介绍,为推进更多脑机接口技术产品走出实验室,团队成立了华南脑控(广东)智能科技有限公司,探索更多产业化可能。

一方面,作为人类能力的“外延”,脑机接口技术能帮助人类控制电脑,进而控制机器人、汽车、无人机等我们创造或未曾创造的工具。

另一方面,它能帮助我们实现“内省”,对各类难治性精神疾病进行干预,同时能教导我们控制情绪,平和地面对生活挑战。

从键盘鼠标到触屏手机,从智能音箱到脑机接口,人类与机器的交互不断升级,全新的消费市场空间广阔。

在这个万亿级别的蓝海,广东科技正踏浪前行、以新提质,让“未来产业”与“现实需求”紧密相连。

南方日报记者  钟哲 吴雅楠