研制人員在試戴“超腦增強系統(tǒng)”頭盔（受訪者提供）
新華社深圳7月24日電（記者 喻菲 陳宇軒）中國科學家正在研發(fā)一種穿戴式頭盔，希望通過監(jiān)測、調(diào)控腦電波，并結(jié)合人工智能算法，實現(xiàn)可反饋調(diào)控的人腦功能輔助增強技術(shù)。
近日在深圳舉行的第一屆“率先杯”未來技術(shù)創(chuàng)新大賽上，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院副研究員蔚鵬飛團隊所進行的這一研究位列30個優(yōu)勝項目之一。
據(jù)蔚鵬飛介紹，這一名為“超腦增強系統(tǒng)”的穿戴式腦功能調(diào)控頭盔是基于近年來出現(xiàn)的無創(chuàng)式腦刺激調(diào)控技術(shù)，其原理是：通過柔性電極傳感器，識別腦電波在大腦執(zhí)行不同任務(wù)時的變化，再通過電極組合釋放微弱的電流脈沖刺激，可以到達大腦的特定區(qū)域，改變腦電波的活動，調(diào)控大腦神經(jīng)元細胞的活躍狀態(tài)。
蔚鵬飛在介紹其團隊研制的穿戴式腦功能調(diào)控頭盔（新華社記者 喻菲攝）
蔚鵬飛說，這項技術(shù)未來有望應(yīng)用于特種人員的技能訓練和學習記憶能力的快速提升，高壓力環(huán)境所致的焦慮緊張情緒的干預(yù)和緩解等。在醫(yī)療領(lǐng)域，這項技術(shù)有望對兒童多動癥、抑郁癥、老年癡呆、失語癥、帕金森病等功能異常、肢體運動障礙、認知障礙進行干預(yù)。
“因為腦組織非常復(fù)雜，這項技術(shù)要先對大腦進行計算機仿真建模，然后確定要刺激的目標區(qū)域和參數(shù)，再用電極對相關(guān)的區(qū)域進行電流刺激，從而達到干預(yù)和調(diào)控的效果�！蔽爹i飛說，這種頭盔還利用人工智能算法實時讀取大腦活動狀態(tài)，匹配、推薦刺激參數(shù)，以實現(xiàn)精準的個性化調(diào)控。
“通過實驗研究，我們解析出了與注意認知、情緒調(diào)控、焦慮、毒癮發(fā)作、壓力及癲癇等腦功能障礙相關(guān)的特定腦區(qū)，希望未來能夠?qū)@些特定腦區(qū)實施有效的干預(yù)�！蔽爹i飛說。
此外，研究團隊開發(fā)了多種交互式腦力訓練檢測任務(wù)，用于人的認知能力測試及認知障礙篩查。
例如，在一項訓練檢測中，參與測試的人員戴上頭盔，每次約15分鐘，然后快速記憶一串數(shù)字、英文字母或單詞。隨后的測試發(fā)現(xiàn)，兩個小時之內(nèi)測試者完成檢測的平均正確率獲得一定提升。
蔚鵬飛團隊研制的穿戴式腦功能調(diào)控頭盔（受訪者提供）
蔚鵬飛坦言，目前的數(shù)據(jù)只是部分人群測試的結(jié)果，頭盔在大規(guī)模推向市場前，還需要針對不同年齡、組別的人群做更多大量雙盲實驗，積累足夠多讓人信服的數(shù)據(jù)。
目前，研究團隊已經(jīng)實現(xiàn)了第一代穿戴式頭盔原型機的研制，可以實施對皮層腦電波的反饋調(diào)控。第二代設(shè)備正在研制中，希望實現(xiàn)更深腦區(qū)的無創(chuàng)刺激。
他們還將與一些醫(yī)院開展合作，針對自閉癥、精神分裂癥、兒童多動癥等患者開展臨床測試。
探索和揭示人腦功能奧秘一直是科學界的夢想。進入21世紀以來，美歐等國家和地區(qū)先后啟動了腦科學計劃。中國也在開展自己的腦研究計劃。與此同時，以借鑒腦工作原理服務(wù)于人工智能等為目標的類腦研究也在積極布局。
“我們也希望為推進腦科學的進步貢獻一份力量�！蔽爹i飛說。
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