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  • 全球腦電波研究 未來規模達62兆

    全球腦電波研究 未來規模達62兆

     全球腦電波研究仍處於初級階段,各國科學家的研究從未停止,並預估未來全球市場規模達2兆美元(約62兆元新台幣)。 \n 大陸近年積極研發腦波控制技術的醫療實際應用,除了《機智過人》秀的腦電波義肢,協助肢障人士外,14日舉行的第七屆中國創新創業大賽(福建賽區)暨福州市創新創業大賽中,也有團隊推出腦電波操控無人機,衍生的概念是讓四肢有缺陷的殘障人士可以操縱機械手臂及輪椅。 \n 四川大學軟體學院大三學生劉博、宋羽珩和胡紫萍組成的小豬佩奇團隊,以研發的腦電波「Attention it-基於腦機介面的智慧小車」,在今年7月於西雅圖舉辦、俗稱微軟「創新盃」的全球學生科技大賽中,獲全球15強肯定。 \n 這項研究是一種以技術結合遊戲的治療新模式。把電子小車接上1個利用3D列印製作的頭箍,透過頭箍與患兒的大腦皮層接觸,可發出電磁波和接受反饋電磁波,計算出佩戴者的專注度數值,用以控制小車的移動,訓練兒童專注力,協助治療「注意力不足過動症」(ADHD,過動症)兒童。

  • 研究:眼神交流可使嬰兒與成人腦電波同步

    英國的一項新研究發現,與嬰兒進行眼神交流可使成人與嬰兒的腦電波實現同步。 \n \n聯合早報報導,當父母和嬰兒互動時,他們的眼神、情感和心率等都可以實現同步。為了解他們的腦電波能否實現同步及其產生的影響,英國劍橋大學的研究人員利用腦電圖分析了36個嬰兒的腦電波模式,並與成人的腦電波進行對比。 \n \n研究人員將這些嬰兒分為兩組,其中一組觀看成人唱兒歌的視頻,另一組是由成年人當面唱兒歌。結果發現,當嬰兒和成人有眼神交流時,他們的腦電波更為一致。 \n \n研究人員還發現,當成人與嬰兒直接進行眼神交流時,嬰兒會發出更多「聲音」,表達其希望交流的意願,且此時二者的腦電波同步程度更高。 \n \n研究主要作者維多利亞·梁指出,當成人與嬰兒注視著對方時,他們在釋放願意交流的信號,與此同時二者的大腦變得更為同步。這一機制有助於讓父母和嬰兒為交流做好準備,使學習變得更加高效。 \n \n研究人員表示,這項研究結果表明,眼神交流和聲音可能有助於嬰兒和成人的腦電波保持同步,但目前尚不了解實現同步的原理。

  • 「兩腳一蹬」就代表著死亡?科學家這麼說...

    「兩腳一蹬」就代表著死亡?科學家這麼說...

    心跳不再、呼吸停止曾被認定是人們對於肉身死亡的認定的一致標準。隨著近代醫學的發展,原來的死亡認定方法受到挑戰,對死亡的認定標準也變得複雜。腦死亡的概念因何而生,腦死亡立法經過了怎樣的歷程,這一觀念為何在中國和日本等國家推行緩慢? \n \n在人類歷史上,不同的文化、民族大多都會思考什麼是死亡以及它的意義是什麼。儘管對於死亡的認識,靈魂的歸宿,不同的文化會有不同的看法,但人們對肉身死亡的認定標準是一致的:心跳不再、呼吸停止。 \n \n然而隨著近代醫學的發展,原來的死亡認定方法受到了挑戰。一方面,組織培養技術的不斷發展,使得心臟等器官在患者已經被認定死亡之後仍然能夠體外培養和存活,並最終發展為今天的器官移植技術。另外,呼吸機的發明使用,幫助患者在全腦功能喪失,自主呼吸停止之後仍能維持一段被動的呼吸和心跳。這些醫學的進步,使死亡的認定變得複雜了起來。 \n \n【死是難的:如何鑑定死亡?】 \n \n司法領域對死亡時間的認定也有更迫切的需求。上世紀五六十年代,腎移植、心臟和肝移植逐步取得了成功,此後,不斷增加的器官移植手術呼喚著死亡時間的準確認定。死後越久,移植的成功率越低,而在死亡之前進行移植,則有謀殺之嫌。除了器官移植,在一些具體的司法案件中,對死亡時間的認定也成為左右審判的關鍵。 \n \n1947年,美國的一對夫婦駕駛汽車和火車相撞,當場身亡,於是雙方親屬對夫妻的遺產展開了爭奪,後離世的一方的親屬可繼承遺產。初審,法院認定夫妻同時死亡。之後,女方辯護律師找到目擊證人,證明事故發生後,那位男性的身體先被碾壓,判斷已死,而女性的頭和身體脫離,且頸部在噴血。儘管由於程序​​方面的原因,這個案件最終沒有再審,但法院承認,正常情況下,頭已脫落,可認定為死亡,但由頸部噴血可以認定,女方當時還有心跳,還沒有死亡。 \n \n那麼,如何科學、準確地認定死亡?隨著醫學的發展,人們逐漸意識到大腦在生命中的核心​​作用。同時,腦電記錄儀的發明和使用,也使醫生能夠檢測患者的大腦功能是否完全喪失,所以腦死亡的概念被提了出來,其中討論最多的是全腦死亡這一概念,即包括大腦、小腦、腦幹在內的所有腦組織不可逆的功能喪失。 \n \n由於腦幹調節心跳、呼吸、睡眠以及進食等功能,因此腦幹的死亡將導致自發心跳和呼吸不可逆的終止,這便將全腦死亡和植物人區分了開來。 1968年,由哈佛醫學院領導的委員會制定了一個基於全腦功能喪失的死亡標準。包括喪失所有的感受和反應能力(如進食、排泄、對劇痛的反應等),完全沒有自主呼吸超過1小時,瞳孔反射消失,腦電波平直等。這個標準為後來的很多國家製定死亡標準時所參考。 \n \n【美國的腦死亡立法——廣泛共識之上的文​​化演變】 \n \n為了呼應醫療和司法實踐中對死亡時間認定的需求,在之前已有的支持腦死亡重要判例的情況下,美國統一法委員會(Uniform Law Commission,ULC)於1978年制定了《腦死亡統一法案》(Uniform Brain Death Act,UBDA)。該法案規定,包括腦幹在內的大腦功能不可逆轉的消失即視為死亡,這是死亡的法律標準,原來的心/肺死亡標準不再使用。考慮到技術手段的不斷進步,法案並未給出明確的診斷標準,而是強調腦死亡診斷必須符合客觀的醫學標準。然而,不再使用心/肺死亡標准在實踐中造成很多不必要的麻煩。因此2年之後,該委員會又制定了《統一死亡判定法案》(Determination of Death Act, UDDA),新的法案在原有的基礎上加入了心/肺死亡,使其和腦死亡並列,二者皆可作為死亡的診斷標準。 \n \n值得注意的是,在前後兩個法案的製定過程中,ULC得到了美國醫學會、美國律師協會以及醫學倫理總統委員會的支持和幫助,即UDDA法案在醫學界,法學界以及政府間取得了共識。其中,醫學倫理總統委員會在一份文件中指出,對死亡的定義是個醫學和社會問題,同時也要考慮到法律,哲學以及宗教的規範。 \n \n社會層面,從大量的器官移植手術可以反映出整個社會對於腦死亡概念以及與之相關的器官移植規則的認同。在宗教層面,由於天主教認為死亡是靈魂離開肉身,心臟不再跳動不過是個外在標誌,且聖經出現前的早期猶太教材料也不認為肉身死亡就意味著完全的死亡,因此,無論是天主教、猶太教還是新教,對於腦死亡這一概念的接受都沒有太大的障礙。同時,為了保障少部分有特殊信仰的公民的權利,一些州也有專門的立法。例如新澤西州的死亡判定法案規定,當腦死亡這一概念違背了患者的宗教信仰時,則採用心/肺死亡判定作為唯一的標準。 \n \n至此,美國的腦死亡概念得到了醫學界,法學界、政府、社會和宗教界的普遍接收和認同,美國所有的州也都以立法,判例等形式支持了《統一死亡判定法案》。 \n \n【腦死亡在日本的境遇】 \n \n雖然腦死亡概念在美國廣為接受,也得到了世界上超過90個國家和地區的支持,如芬蘭、德國、印度、韓國、中國香港等。但並非在所有的國家皆是如此,日本便是一例。1968年,日本的第一例心臟移植在北海道進行,醫生對一名溺水青年進行心臟移植,然而,此舉因為當事醫生對溺水青年的腦死亡認定存在爭議,且受體也在幾個月之後去世,當事醫生被政府控告為雙重謀殺,並最終獲刑6個月。 \n \n此後多年,日本的腦死亡認定止步不前,儘管日本醫學學會在1988年全票通過腦死亡標準,但卻遭到了日本精神疾病醫生協會以及病人權利委員會的質疑。 1992年,日本腦死亡和器官移植政府特別顧問小組起草了一份承認腦死亡的器官移植法案,但仍遭到了多個公民團體以及日本律師協會的反對。 1997年,日本終於通過了一份修訂的器官移植法案,承認了腦死亡,但這個法案其實是對社會上爭論的一個折中,例如對器官移植,必須同時獲得死者的書面同意以及家人的允許,例如對器官移植,必須同時獲得死者的書面同意以及家人的允許。因此如果一名日本醫生宣布患者需要做大器官移植,就幾乎等於宣判死刑,因為器官來源非常有限。 \n \n考慮到日本在技術、醫療、經濟上的現代化,普及這種觀念的困難之處可能更多的是文化的原因。日本文化認為死亡的發生是個過程,而非在一個具體的時間點,在這個過程中,尊重患者的身體在日本文化里具有很重要的位置。日本的例子說明,死生事大,人們對於一個新概念的接受並非理所當然,其中的複雜性值得深思;另一方面,隨著時間的推移,我們也能看到人們對腦死亡接受度的提高。 \n \n伴隨著科技的發展,很多原有的觀念都會被顛覆,死亡的認定便是一例。透過美國和日本的例子可以發現,這些新的觀念和原有的文化如何融合,不同的專業領域能否達成一致,政府、社會能否取得共識,都將決定新的觀念被接受的程度和速度。

  • 什麼?! 這頂棒球帽知道你很累後 竟能‧‧‧?

    什麼?! 這頂棒球帽知道你很累後 竟能‧‧‧?

    「長期過度疲勞」是導致安全生產事故的主要原因之一。而對於那些從事高危險工作的人員來說,清醒的頭腦和高度集中的注意力絕對是不可或缺的。而最近,竟有一款能夠監測疲勞程度的智能帽子問世! \n這款叫做「SmartCap」的智能帽子配備了腦電波技術,可以監測佩戴者的疲勞程度,並且適時發出警告。「SmartCap」從外觀上來看,與普通的棒球帽並沒有太大的區別。實際上,「SmartCap」內置了一整套的腦電圖系統,能夠實時監測佩戴者的腦電波。通過遠程傳輸技術將監測到的數據回傳到服務器,計算出當前佩戴者的疲勞程度,最後得出反饋數據。一旦佩戴者的疲勞程度達到一定數值,系統就會回報給用戶,建議用戶休息以避免發生意外。 \n畢竟在工作中經常出現疲勞或者開小差並不是那麼名正言順的事,如果遇到無良老闆的話,很有可能就會被炒魷魚,所以數據的私密性也是十分重要的。而「SmartCap」為了保障佩戴者充分的隱私權,直接將疲勞程度反饋給佩戴者本人。這樣一來,每一位用戶都能夠有效管理自己的勞動強度,依照反饋數據來有效調整當前的工作強度。 \n不過為了能夠充分確保佩戴者的安全,一旦疲勞指數達到一定數值,或者連續一段時間內疲勞指數都居高不下的人,系統會提示佩戴者需要跟自己的上級討論當前工作狀態,以便做出恰當且最安全的決定。據悉,這款智能棒球帽從2012年開始研發成功並且投入使用。到目前為止,累計已經進行了超過100萬小時的腦電波分析,已經在澳洲、南非以及智利的採礦行業廣泛投入。

  • 「金牌特務」遙控腦波 科幻已成真

    金牌特務電影中,透過電腦與手機的連線發射電波訊號給人腦,讓在沙灘、棒球場和銀行的人立刻改變行為開始從事攻擊動作,這種遠距搖控腦波的作法,在現實生活中也確實被應用在帕金森氏症患者的晶片植入研究上。 \n腦科醫師強調,理論上電波發射訊號給晶片是可以刺激到人腦的不同區,改變運動區、語言區或記億區的電位,以增加刺激或阻斷刺激使人的行為略為改變,但也由於腦波的電量很低,不像手機電磁波那麼強,因此能影響腦波的程度有限。目前科學並沒有直接的證據顯示,多少頻率的電波才會真正影響腦波,以及能改變多少人類行為?因此,搖控腦波的醫學研究還有很長的一段路要走。 \n \n

  • 德國研發 腦電波控制飛機成真

    德國研發 腦電波控制飛機成真

    對於人類腦波的研究越來越多,也越來越進步,德國科學家研發出運用腦電波控制飛機的儀器, \n \n據報導,德國慕尼黑理工大學及柏林理工大學科研人員研製出一個連接腦電波儀器(EEG)的裝置,讓人戴著就能憑著大腦意志控制飛機。 \n \n這項名為「大腦飛行」(Brainflight)的專案計劃由歐盟贊助。今年5月,已有7名測試人員在初步測試中順利完成模擬飛行,其中一人更是之前完全沒有飛行經驗者,但也成功借由這個裝置,以大腦意志完成飛行任務。 \n \n研究員指出,這項研究若取得成功,意味著沒有受過訓練的普通人今後也能駕駛飛機。這也能大大提升飛行安全,同時減輕飛行員的工作量。

  • 揭密!記憶的模樣  腦電波圖告訴你

    揭密!記憶的模樣 腦電波圖告訴你

    每天我們睜開眼睛開始,記憶就伴隨這我們一起過一天的生活。心理學家或或腦部科學家根據記憶持續的時間將其分為三種不同的類型:感覺記憶,短時記憶和長期記憶。那麼,我們總會好奇記憶到底是什麼樣子?這個問題不僅一直困擾著腦神經領域的科學家,也是我們普通大眾所好奇的。以下的研究將更近一步的解開這個謎團。 \n \n百度百家網報導指出,美國俄勒岡大學的科研團隊公佈了一項最新的成果,依最新的腦部電腦斷層掃描儀和腦電波儀(EEG),他們成功的觀測到了短時記憶的形成過程,並且把它用圖像化的方式記錄下來。 \n \n報導指出,俄勒岡大學的研究方法是集中研究阿爾法腦波,這種腦波與大腦枕葉(大腦的視覺處理核心)的活動有密切聯繫。在他們的實驗中,實驗者圍成一圈,觀察並記住一根小棒的傾斜角度,通過監測阿爾法腦波的頻率,研究人員成功解析出每位實驗者所看到的小棒角度。 \n \n報導稱,研究團隊的負責人表示,其實將腦電波成像的方法很多,我們常見的核磁共振就是其中之一,只不過,和EEG相比,它不具有實時性,特別是對記憶這種轉瞬即逝的腦部活動,這一刻觀測到的資訊,可能在成像出來時它已經完全改變了。 \n \n據悉,實際上不只是醫學,以這種方式觀測人腦的活動,對任何形式的人機互動都具有非常重要的意義。該研究團隊接下來很多的技術演進設想,都與人腦控制計算機有關,比如提高大腦控制智慧義肢的準確性和實用性。 \n \n研究團隊負責人指出,現在最大的難題,是找到特定人腦狀態與想要發出的指令之間可靠的對應關係。實驗對象產生的人腦狀態之間差別越明顯,發明用來與義肢或者電腦進行互動的接口的可行性就越高。如果這種對應關係能形成穩定的數據庫,所謂的腦部互動介面也隨之誕生,那麼能實現的功能就不只是看到記憶了。

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