脑机接口发展史：跨越百年的奇思妙想｜生物xAI

最近两个月，马斯克的脑机接口公司Neuralink有着不小的风头，又是玩游戏又是治疗瘫痪，还提出未来五年要做10万例手术，声势浩大。我们也借此机会，来跟大家聊聊脑机接口的发展史，其实比马斯克早100年。当然，因为脑机接口内容繁多，为了尽可能讲全面，我们分了两期内容，今天这一期主要想跟大家先从神经科学的研究基础开始讲起，生物电与大脑功能在过去两百年是如何被研究的？100年前第一个脑机接口是如何被发明的？无创脑机接口的实际应用原理和价值又是如何？来听听看吧！    时间点：02:32 为什么脑机接口属于生物AI的内容？04:58 近期国内外脑机接口有什么最新的进展？11:21 叠甲：如有遗漏，请大家多多指出12:30 脑机接口前传：神经科学简史13:56 路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)：最早的生物电信号的发现23:21 大脑是如何工作的？局部论与分布论之争29:48 局部论证据之一：保罗·布洛卡（Paul Broca）发现大脑语言区32:44 局部论证据之二：卡哈尔（Santiago Cajal）的染色技术与布洛德曼（Korbinian Brodmann）的大脑分区39:00 局部论证据之三：彭菲尔德（Wilder Penfield）的小矮人图45:57 局部论证据之四：大脑穿洞情绪改变的患者47:41 分布论证据之一：大脑的冗余与神经可塑性48:38 分布论证据之二：卡斯老师（Jon Kaas）发现中指脑区可塑性51:41 分布论证据之三：英国出租车司机的海马区更发达55:59 脑机接口发展史之无创脑机接口58:10 汉斯·伯格（Hans Berger）：最早的脑机接口，脑电图EEG的发明1:10:48 最早的脑机接口应用：实验性音乐Music for SoloPerformer1:16:24 杰克斯·维达尔（Jacques Vidal）：最早提出了脑机接口的概念1:21:05 无创脑机接口的应用：运动想象控制鼠标与无人机1:27:23 无创脑机接口的应用：眼控打字机1:36:07 无创脑机接口的优缺点    涉及的相关图片与视频：路易吉·伽伐尼的青蛙实验：布洛卡医生发现的语言脑区：卡哈尔与他的神经元画作：布洛德曼大脑分区：小矮人图（左图为彭菲尔德版本，右图为近两年更新版）：小矮人与小矮鼠模型：人类历史上检测到的第一份脑电图：伯格医生与他使用的电流检测仪：基于脑机接口的实验性音乐：www.bilibili.com维达尔提出脑机接口概念时的设计图：2014年巴西世界杯开赛时的第一球：基于视觉稳态的打字器：www.youtube.comP300打字器：www.youtube.com霍金专属的P300拼写器：      涉及BGM：Jim Croce - Time in a BottleCelebrate - Joakim KarudGeorge Benson - Thunder Walk        相关参考资料：《脑际穿越：脑机接口改变人类的未来》米格尔·尼科莱利斯《脑机接口：从科幻到现实》郭亮Bresadola M. Medicine and science in the life of Luigi Galvani (1737–1798)[J]. Brain research bulletin, 1998, 46(5): 367-380.Caeira M W, Caboclo L O, de Paola L. An appraisal to Hans Berger by the time of his 150th birthday: the human EEG and tales of blood flow, heat and brain waves[J]. Arquivos de Neuro-psiquiatria, 2023, 81(12): 1163-1168.Lucier A. Music for solo performer[M]. Lovely Music, 1982.Nirenberg L M, Hanley J, Stear E B. A new approach to prosthetic control: EEG motor signal tracking with an adaptively designed phase-locked loop[J]. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2008 (6): 389-398.Vidal J J. Toward direct brain-computer communication[J]. Annual review of Biophysics and Bioengineering, 1973, 2(1): 157-180.迈向美丽未来. 新华社《瞭望东方周刊》 5-27 陈融雪Blackwell B. José Manuel Rodríguez Delgado[J]. Neuropsychopharmacology, 2012, 37(13): 2883-2884.Nicolelis M A L. Brain-to-brain interfaces: When reality meets science fiction[C]//Cerebrum: the Dana forum on brain science. 2014, 2014: 13.Talwar S K, Xu S, Hawley E S, et al. Rat navigation guided by remote control[J]. Nature, 2002, 417(6884): 37-38.

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