11年前电影《阿凡达》全球票房大卖，电影中主角把意识放入另一个生物体的情节，在当时被认为是未来科幻式的畅想。如今，电影情节中的核心技术——“脑机接口”已然成为人工智能中一个重要的分支领域。
变不可能为可能脑机接口（BrainComputerInterface，简称BCI）通过采集解析大脑生物电信号，使脑与外部世界建立联系，实现与外部世界的交互。这是一项被称为“注定改变未来”的前沿科技，在人工智能领域正掀起新一轮产业浪潮。世界上，重度运动功能障碍患者数以千万计,他们由于无法通过传统的人机接口（例如键盘、手柄等）实现康复和生活自理，通常只能在病床或轮椅上活动，精神和身体承受着极大痛苦，也给社会和家庭带来负担。与此同时，传统的被动式康复训练因康复过程枯燥乏味，缺乏患者的主动参与，不仅康复效果有限，而且训练周期较长，导致患者经常中途放弃。基于BCI的主动康复技术，借助脑机接口技术+传统康复仪器，将患者自身的大脑运动意图（神经活动）转译为患者患肢的真实运动，帮助患者恢复部分生活自理能力，激励其经常性地使用大脑运动区，从而积极投入到康复训练中，利用大脑强大的可塑性来提高脑卒中患者的康复效果和效率。年巴西世界杯足球赛开幕式上，一名截肢残疾者凭借脑机接口和机械外骨骼开出了一球，可谓脑机接口运用于康复领域的开创性案例。让人类大脑更聪明作为人与外部设备间建立的直接连接通路，脑机接口不仅可以将大脑信号转化为机器可识别的信号，实现对机器有效控制，也可以接收来自机器的反馈，实现从外部对大脑进行干预。BCI研究涉及神经科学、认知科学、神经工程、材料科学、人工智能等多个学科，是当下的前沿科技。近年来，中国也已启动“中国脑计划”研究，并将其明确列入“十三五”规划，众多公司积极在脑机接口领域中展开技术开发和应用探索。技术实现上，脑机接口的实现步骤分为四步：采集信号、信息解码处理、再编码、反馈。在实际应用中，脑机接口的作用机理为：通过设备接收人体的脑电波，运用其内置的传感设备过滤脑电波，然后将过滤后的脑电波转化为机器设备所能接收和传输的信号，再通过蓝牙将信号发送给PC、iOS、Android等终端设备，并通过终端设备上对应的APP辅助工具，完成用意念控制轮椅、空调、电视、洗衣机、游戏、电话等。注定改变未来毋庸置疑，脑机接口在康复领域起到了积极作用。除了医疗领域，这项革命性的技术还可应用于大脑训练、教育等多个领域。脑机接口生物反馈训练即大脑训练，是基于脑机接口技术，辅以高性能脑电采集设备，实时采集人的脑电波，通过对采集到的数据进行精密的算法分析、科学解读，将分析结果与大脑各项指标进行比对研究，并针对大脑的“可提升空间”（记忆力、注意力、学习力、左右脑优势等）制定出一套训练方案。通过此种形式，可让学员在游戏过程中，有针对性地对大脑的弱项进行训练，逐步提升指标，最终让大脑的各项指标达到较高水平。此外，脑机接口在针对问题儿童（注意力不集中、自闭、抑郁、网瘾戒断等）治疗、成年人大脑开发、脑力工作者减压、中老年人预防阿尔兹海默症等领域的应用也如火如荼。未来，随着脑机接口研发应用企业的不断努力，人类对大脑的研究将会越来越深入，电影中“未来科幻式”的畅想将成为现实。
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