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发布日期：2024-08-25 作者：开博
被誉为“黑科技”的脑机接口手艺又“进化”了。近日，天津年夜学脑机交互与人机共融海河尝试室团队与南边科技年夜学等团队，协同开辟了全球首个可开源的片上脑-机接口智能交互系统MetaBOC，实现了培育“年夜脑”对机械人避障、跟踪、抓握等使命的无人节制，完成了多种类脑计较的开导工作。
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天津年夜学供图
培育“年夜脑”是该系统的批示中间。团队在国际上初次证实了物理场增进人源性脑类器官发展发育的感化，厘清了低强度聚焦超声对年夜脑进行调控的道理机制，为片上脑智能交互系统MetaBOC供给了具有更好智能根本的培育“年夜脑”。该研究功效近期颁发在脑科学范畴国际期刊《年夜脑》上。
据领会，人类的年夜脑是已知世界中最复杂的物资。当前，在新一代生命体与非生命体融会交互的海潮下，若何经由过程干细胞手艺体外培育的“年夜脑”实现“意念节制”，片上脑-机接口研究正在引发学术界的普遍存眷。
“片上脑-机接口，是操纵体外培育‘年夜脑’（如脑类器官）与电极芯片耦合构成的片上脑，经由过程编解码和刺激-反馈实现其与外界信息交互的手艺。”天津年夜学副校长、脑机交互与人机共融海河尝试室履行主任明东传授认为，作为脑机接口范畴的一个主要新兴分支，片上脑-机接口有望对夹杂智能、类脑计较等前沿科技范畴的成长发生革命性的鞭策。
当前，片上脑-机接口的构建手艺尚处在起步阶段，触及智能根本、智能通讯、智能迁徙、智能融会等多个要害环节。此中智能根本作为智能体的中心处置器CPU，是实现片上脑智能的焦点，旨在能高效地摹拟年夜脑、解析年夜脑。
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片上脑-机接口体内利用系统的搭建。天津年夜学供图
“今朝被视为最有潜力的智能根本模子——脑类器官，虽然具有与人脑近似的布局和功能，却仍面对发育成熟度低、营养供给不足等瓶颈问题。”天津年夜学医学院传授、脑机交互与人机共融海河尝试室片上脑-机接口团队负责人李晓红坦言。
团队经由过程研究发现，低强度聚焦超声可显著增进神经祖细胞的增殖和神经元的分化，增添皮质板的厚度，使之分层清楚，增进突触布局和功能成熟，终究组成复杂度高、具有存储计较能力的三维神经收集，为片上脑-机接口供给更佳的智能根本。
该研究进一步证实了低强度聚焦超声可增进脑类器官与宿主整合交互，和神经发育缺点的再生修复，初步显示了片上脑系统在医疗康复范畴的利用潜能。
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片上脑-机接口利用场景之一。天津年夜学供图
李晓红介绍，片上脑-机接口智能交互系统MetaBOC涵盖四年夜模块，合用在多种维度片上脑，具有多元刺激范式，融入人工智能手艺，可集成多使命。
将来，团队将进一步深化对片上脑-机接口的智能通讯、智能迁徙、智能融会等要害科学问题的摸索，鞭策片上脑-机接口手艺早日实现转化利用。
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