日前,天津大學醫學工程與轉化醫學研究院、天津腦科學與類腦研究中心、教育部智能醫學工程研究中心與燧世智能、中電云腦等單位合作,聯合推出我國首個腦機接口領域綜合性開源軟件平臺MetaBCI。
腦機接口技術(BCI)意味在人機之間建立直接的中樞信息交互。當前世界主要國家都將未來視為“腦科學時代”,將腦科學研究列入國家層面發展戰略。腦機接口領域作為腦科學的核心應用區,正在掀起一場技術領域的顛覆式創新革命,將對健康醫療、電子消費等產業發展產生巨大影響。
研究人員進行腦機接口實驗 天津大學供圖
目前,腦機接口領域正處于產業快速形成期,優秀的軟件平臺能夠為人類大腦與硬件設備之間架設一條“信息高速公路”,助力高質量人機交互。而當前國際主流的兩大腦機接口軟件平臺主要基于C++語言以及MATLAB商業軟件,分別存在編程要求高、開發周期長,或收費高昂、管制受限等諸多問題,業界亟需一款高效實用的開源軟件平臺用于降低技術門檻、減少研發成本、縮短產品周期、促進轉化落地。
據介紹,天津大學牽頭組建的MetaBCI平臺基于高效易用的國際通行開源語言Python編寫,擁有廣闊的合作與應用空間。MetaBCI的基本架構包括范式呈現單元、數據獲取單元、信號處理單元、用戶反饋單元和機器執行單元五大模塊,能夠在Python環境下實現對用戶大腦意圖的誘發、獲取、分析和轉換等全流程處理,目前已集成了14 種腦機接口源數據集以及多類經典腦機接口范式,涵蓋了幾十類先進的腦機解碼算法以及專業化的智能計算模型,并創新設計了腦機解碼算法調用接口,開源后其數據集和算法種類將會得到進一步拓展和提升。
2021年5月,MetaBCI的信號處理單元測試版提前在世界最大代碼網站上線發布,國內外多家研究單位參與試用后均表示,該平臺提供了簡潔高效的腦機數據集讀取接口和統一的信息預處理流程,實現了數據讀取和處理的自動化,同時保證了研究者自行修改其中關鍵步驟的靈活性。
據了解,此前天津大學聯合中國電子信息產業集團共同發布了無創腦機接口專用計算和采集芯片“腦語者”C系列和D系列,自主研發的國產高性能腦電采集系統“神工-諦聽”也取得國家醫療器械注冊證,在核心硬件方面加快了創新發展的腳步,而MetaBCI推出則是中國在腦機接口底層基礎軟件通用平臺方向邁出的重要一步。
天津大學醫學工程與轉化醫學研究院副院長、天津腦科學與類腦研究中心主任助理許敏鵬介紹說,“我們希望MetaBCI能填補國內在腦機接口開源軟件平臺方面的空白,并聯合更多研究者和從業者不斷豐富完善,將其發展成為國際通用的腦機接口開源軟件平臺,為先進人機交互、元宇宙等新技術突破以及下一代腦機融合智能實現提供重要支撐。”
在腦機接口等神經接口系統中,電極是連接電子設備和生物神經系統的核心界面傳感器,是“接口”的核心所在。然而,當前植入式電極均是靜態的,植入后只能固定位置、局限采集,在免疫反應中“被動挨打”乃至傳導失效,......
最新一期《自然·機器智能》發表的一項神經科學研究稱,一個由人工智能(AI)擔任“副駕”來共享操控的腦機接口系統,能以解讀意圖和輔助行動的方式,讓癱瘓人士更好地完成任務。測試中,在移動計算機光標或操作機......
中國科學院空天信息創新研究院(空天院)8月28日宣布,該院傳感器技術全國重點實驗室與哈爾濱醫科大學附屬第一醫院(哈醫大一院)神經外科通過合作,近日成功完成“基于植入式微電極陣列的腦深部腫瘤邊界精準定位......
美國科學家研究發現,一個由人工智能(AI)擔任副駕的腦機接口或能讓癱瘓人士更好地完成任務。該技術能讓癱瘓受試者在移動計算機光標或操作機械臂這類任務中的表現提升為原先的近4倍。相關研究9月1日發表于《自......
“患者術前由于腦腫瘤壓迫,出現癲癇頻發的癥狀。術后,患者癲癇未見發作,語言表達清晰流暢,生活質量得到提高;同時,手術避免了新的神經功能受損,為接下來的康復和后續治療打下了堅實基礎。”哈爾濱醫科大學附屬......
腦機接口正迎來加速發展期。8月23日,翔宇醫療發布五大系列13款腦機接口設備,同步牽頭組建康復技術創新聯合體、與河南省人民醫院達成戰略合作,加速技術成果轉化與臨床應用;利好政策亦持續加碼,呼和浩特市近......
8月24日,由天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室與天津市環湖醫院牽頭,聯合首都醫科大學宣武醫院、天壇醫院等國內頂尖醫療機構,聚焦解決腦積水精準診療這一國際性難題,共同啟動全球首個神經重癥腦機接口多中......
8月24日,由天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室與天津市環湖醫院牽頭,聯合國內頂尖醫療機構,聚焦解決腦積水精準診療這一國際性難題,共同啟動全球首個神經重癥腦機接口多中心臨床試驗。啟動儀式現場天津大學......
華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院教授唐洲平領銜的團隊,通過構建一種新型混合腦機接口框架,實現跨個體的精準、高效神經信息解碼,為腦機接口技術邁向規模化臨床應用奠定基礎。相關成果于近日發表于國際期刊《先......
柔性神經電極憑借優異的生物相容性與機械匹配性,被學界認為是實現長期穩定采集神經信號的理想選擇。相較于傳統剛性電極,柔性探針能有效減少腦組織損傷、抑制炎癥反應、延長在體壽命。然而,由于自身剛度較低,這類......