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2014年巴西世界杯，一个T4级截瘫少年，身穿“机械骨骼战甲”，在 65000 人现场观众面前，用意念控制开出了第一球。

让这一幕犹如科幻电影情节呈现的奇迹造就者，就是脑机接口技术了。

在前不久刚结束的 2020 腾讯科学 WE 大会上，来自杜克大学医学院的 Miguel Nicolelis 教授介绍了脑机接口和这一技术从基础科学到应用于神经康复的研究历程。

这位脑机接口领域的权威专家在 1998 年着手研究这一技术，见证和推动了该领域的不断进步。

1998年开始，Miguel Nicolelis 和同事就在研究这项技术，最初的实验在猴子身上进行。

第一步，先让一只恒河猴学会玩电子游戏。只要准确操作，就奖励一滴它最爱的橙汁。

随后加大难度，让猴子通过想象，指挥机械手臂完成操作，不涉及任何身体动作。

接着，再让猴子通过想象控制电动轮椅，从某一随机位置出发，去到目标地点，拿到葡萄。不负众望，猴子做到了，而且越来越熟练。


这个原理也可以应用到患者上。将采集到的脑电信号传输给一个可穿戴式的全新机械身体中，病人就可以通过大脑控制这个机械身体，让自己移动到某一位置，这也成就了世界杯上那神奇的第一球。

脑机接口领域，确实在近20年内飞速地发展着。就中国而言，在2016年神舟11号载人飞行过程中，航天员就完成了人类历史上的首次太空脑机交互。

参加试验的人需要先戴上脑电帽，为了让脑电帽更好地采集头皮的脑电信号还要涂上导电膏。那么，航天员带上脑电帽后可以做哪些实验呢？

◼ 视觉刺激实验：简单来说，就是当宇航员一直盯着电脑屏幕呈现的某个人物图片时，脑电帽就会采集到其脑电信号，该信号指令就会通过电脑传递给小机器人，并了解到航天员想跟他进行交流。

将来，我们的航天员也许就不需要使用指挥棒来操纵按钮，只需要一个眼神，飞船就能心领神会，马上执行航天员的操作指令。

◼ 运动想象实验：当实验开始后，如果航天员想象左手/右手，脑电帽就会采集到脑电信号，再通过电脑传递给小机器人，小机器人就会举起左手/右手。

◼ 通过脑机交互来拼写一段话：这项实验是利用P300拼写器来拼写一段话。当实验开始后，航天员在脑海中想一句话，电脑就会控制小机器人说出这句话。

如果这个“神技”在将来得到应用，我们的航天员就可以通过这种方式来记录很多信息。

由于目前还不能完全确定太空环境对脑电信号的影响，尽管脑机交互在地面上也能做，但还需验证太空环境对脑电信号是否有影响，在地面建的分类模型在太空是否还适用，这也是我国测试的意义所在。

除了我国在脑机交互领域的创新探索，不得不提的那就是马斯克 Neuralink 公司发布的脑机接口系统。

一台像缝纫机的神经外科手术机器人，一排植入大脑传递数据的细线，一块读取大脑信号的电子芯片，就能让你用意识改变现实。

目前最新的是设备 LINK V0.9。它集成了各种传感器，束线和无线通讯等功能，单个设备配备 1024 个通道，能通过蓝牙无线传输到手机 app 上。它还可以支持无线充电。充电一夜，续航一天。连接手机，你就能让与头上的设备「交流」。不仅如此，一个大脑中还可以放置多个 Neuralink，对应不同的大脑区域，实现不同的功能。

马斯克还展示了他们最新的脑机实验——「三只小猪」。

第一只小猪没有植入任何脑机接口设备，它表现得非常快乐。第二只小猪是曾经植入过脑机接口设备，后来取出来了，它同样也很快乐。第三只小猪正佩戴着植入的脑机接口设备，它将在现场拆除设备，这也是最关键的一只小猪。

马斯克将佩戴着植入的脑机接口设备两个月并且活蹦乱跳的健康小猪，在设备连接的1024个电极的作用下，其脑内的电波信号清晰可见，证明了脑机接口设备和系统的安全性。

除了医疗、航天航空领域，脑机接口还有更为广泛的应用前景。在人类发现脑电波近100年后，脑机交互又迎来了跨时代的突破！

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思铺学院·脑机交互与智能硬件学术挑战营，结合了美国密歇根大学和我国浙江大学脑机交互基础课程，让学员了解最新的脑机交互发展趋势，体会脑电波控制机器人、控制他人手臂运动等尖端领域的实验。

然后通过课程学习，让学员能够通过自己编程实现脑神经信号（EEG）、心电信号（ECG）和肌电信号（EMG）的读取、过滤和处 理，并进一步与控制器（如Arduino等）、执行器（如机械手等）结合起来，完成 神经信号传感、肌肉运动识别、仿生假肢操纵等相关科学挑战任务。