科幻電影中，我們常�？吹竭@樣的場景：未來世界的人們只用意念或想象，就能操控?zé)o人機編隊、指揮機械臂完成精密操作，甚至能通過“腦電波”與外界對話。4月1日，記者來到山東中科先進(jìn)技術(shù)有限公司(以下簡稱“山東先進(jìn)院”)，當(dāng)研究人員佩戴上腦電采集帽，憑借“意念”操控?zé)o人機起落、翻轉(zhuǎn)，在電腦屏幕上打字，還能控制外骨骼帶動下肢走路，那些“科幻片段”正一步步變成現(xiàn)實。

　　隔空操控，無人機精準(zhǔn)起飛

　　在山東先進(jìn)院的實驗室里，研究人員佩戴著插著電極片的腦電帽，坐在電腦屏幕前，屏幕上顯示著向上、向下、向左、向右等指令。研究人員并沒有做任何手部動作，只是眼睛聚焦在指令中的某一個，在他身后的三架小型無人機就準(zhǔn)確地接收到了指令，整齊地進(jìn)行各種動作。

　　“山東中科先進(jìn)技術(shù)有限公司歡迎你”，另一位研究人員則通過眼睛不斷注視電腦屏幕上出現(xiàn)的26個字母中的某個字符，就在屏幕上打出了漢字，同樣也不需要其他任何動作。

　　實驗室中還有一臺腦控下肢外骨骼運動康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，記者注意到，研究人員佩戴腦電帽和一副眼鏡，即可通過意念控制外骨骼帶動下肢進(jìn)行運動。

　　完成這些“意念控制”動作的是山東先進(jìn)院自主研發(fā)的腦機接口系統(tǒng)。什么是腦機接口？“腦機接口，顧名思義，就是在人的大腦與外部設(shè)備之間，搭建起一條傳遞信息的‘高速公路’，不通過手和嘴就可以控制外部設(shè)備，真正實現(xiàn)‘意念控制’�！鄙綎|先進(jìn)院總經(jīng)理李衛(wèi)民告訴記者，“這套系統(tǒng)包括信號采集、分析解碼、執(zhí)行控制、反饋調(diào)節(jié)等四個部分�！�

　　從“微弱信號”到“精準(zhǔn)解碼”

　　其實，2019年，由山東先進(jìn)院腦機接口研究中心執(zhí)行主任彭福來博士領(lǐng)銜的研發(fā)團(tuán)隊就做出了腦機接口的實驗室裝備，這套系統(tǒng)采取的是非侵入式的腦機接口裝備，相比侵入式的腦機接口裝備，這種方式不需要將電極植入大腦，安全性更高，但采集的腦電信號相對就會微弱很多，在輸送過程中也會面臨很多干擾。

　　通過不斷改進(jìn)裝備和優(yōu)化算法，如今，山東先進(jìn)院已先后打造了腦控?zé)o人機、腦控下肢康復(fù)機器人、意念打字等多個項目。

　　“腦控?zé)o人機是通過我們自主研發(fā)的腦電采集系統(tǒng)捕捉用戶大腦神經(jīng)元活動產(chǎn)生的腦電信號，經(jīng)過放大、濾波等預(yù)處理后，利用算法進(jìn)行特征提取和解碼，轉(zhuǎn)換為控制無人機的命令，打造腦控?zé)o人機編隊，實現(xiàn)向上、向下等九種指令控制。”彭福來介紹，“而意念打字則是利用穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位信號來識別人的意圖并進(jìn)行操作。當(dāng)用戶注視虛擬鍵盤中的某個字符時，相應(yīng)的腦電波模式被檢測并解碼，從而實現(xiàn)字符的輸入。該技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)平均打字速度每分鐘20個字符，準(zhǔn)確率高達(dá)94.4%。”

　　腦控下肢外骨骼運動康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)結(jié)合了腦機接口技術(shù)、機器人技術(shù)和康復(fù)醫(yī)學(xué)，通過解讀大腦信號來控制外骨骼的運動，幫助下肢運動功能障礙的患者恢復(fù)行走能力，為他們提供康復(fù)訓(xùn)練，促進(jìn)康復(fù)治療�！斑@是一種‘主動’康復(fù)。”醫(yī)療康復(fù)率先破冰

　　在李衛(wèi)民看來，腦機接口技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。

　　目前，山東先進(jìn)院的腦機接口產(chǎn)品已成功應(yīng)用在301醫(yī)院、齊魯醫(yī)院等20余家臨床和科研機構(gòu)。山東先進(jìn)院的腦機接口團(tuán)隊還在2024世界機器人大會的BCI腦控機器人大賽中斬獲產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)獎，得到廣大科技工作者和投融資人士的重點關(guān)注。

　　腦機接口是生命科學(xué)和信息技術(shù)交叉融合的前沿領(lǐng)域。山東省《關(guān)于科技創(chuàng)新引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)布局培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的實施方案》中，腦機接口被列為重點發(fā)展方向。

　　未來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，腦機接口技術(shù)將逐步拓展到科研教育、生活娛樂、軍事等多個領(lǐng)域。比如對駕駛員進(jìn)行疲勞監(jiān)測，提高駕駛安全；識別人的情緒狀態(tài)，進(jìn)行心理健康評估和治療；監(jiān)測運動員的大腦活動等。

　　“腦機接口技術(shù)已經(jīng)展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用潛力和未來科技生活的新圖景，將會極大地改變我們的生活�！崩钚l(wèi)民說。