脑机接口技术的发展受限于硬件本身。传统的脑机接口方案是颅外脑电,具有敏感度低,错误率高的缺点,往往需多次重复的特点。马斯克做的是颅内脑电方案,其灵敏度非常高,缺点是有创伤性(需开颅),往往应用于已经患有非常严重的神经失能的病人,而且它无法监测全脑,只能对某一脑区进行监控获取相关信息。功能磁共振方案需要一个庞大昂贵的设备,需要人躺在里面,空间分辨率非常好,时间分辨率低,价格昂贵,不具实用性。传统脑磁图方案:兼具高空间分辨率和高时间分辨率,但头部需固定,价格昂贵,实用性受限。
我们在做的事情是基于原子磁力计的新型脑磁图。原子磁力计脑磁图兼具高时空分辨率和良好的空间分辨率,是完全无创的影像技术,且具备最大的理论传输带宽,临床应用于癫痫灶/功能区定位,帕金森,精神疾病诊断等领域,是认知科学领域研究的重要工具,可以反映脑内快速时空过程研究。传统脑磁图使用工作于液氦温度下的超导磁量子干涉仪。在年前,是唯一的可进行fT级别灵敏度测量的磁探测器件。“需要储存的信息通过一系列超微外科手术灌入。”我机械地吐出这篇早已烂熟于胸的推销词,“顾客的密码保存在一块特制芯片上。除了SQUID(乌贼,干我们这行的不太愿意提这个话题),没有任何手段能够提取信息。药物弄不出来,切开脑袋弄不出来,严刑拷打也弄不出来。我自己完全不知道信息内容,从来不知道。”“乌贼?长着许多触手、爬来爬去的玩意儿?”我们钻出地铁通道,街面上是一个早已废弃的市场。这儿还有块凑凑合合算是广场的空地,地上到处是烂鱼头、腐烂的水果。广场对面的暗处,几个黑黢黢的影子盯着我们。“量子扰动超导探测器。战争期间用它搜索潜艇,寻找敌人的赛伯武器系统。”“哦?海*的玩意儿?打仗的时候用过?这么说,乌贼能读出你大脑芯片上储存的东西?”她停住脚步。我觉得她藏在那两片镜面后面的一双眼睛正死死盯着我。“要说探测磁场,哪怕最低级的乌贼都比过去的磁力探测器强十亿倍,就跟在体育场的一片欢呼声中听清谁说的一句悄悄话似的。”《约翰尼的记忆》威廉吉布森。脑磁图就是在一片喧嚣的体育场能测量悄悄话。整个脑磁图技术的发展是成以SQUID也是败的SQUID,年,普林大学研究组发现了基于原子无自旋交换弛豫(SERF)的全新物理学现象,并基于此建造了可进行fT级别灵敏度测量的光泵原子磁力计(OPM)系统。人类首次实现了基于常温探测器技术的fT级磁测量。基于原子磁力计的新型脑磁图,需要大量液氦冷却,售价和使用成本高(临床售价约为万元,使用成本万元/年。而原子磁力计作为常温探测器,无任何耗材,临床售价约万元,使用物耗几乎为零。传统脑磁图探测器阵列固定且远离头皮,信噪比相对较低且一套脑磁图设备无法兼顾成人和儿童。新型可穿戴脑磁图系统,探测器紧靠头皮,信号强且一套系统可以适配从婴儿到成年人的不同头型。传统脑磁图尺寸巨大,设备总重10吨,占地面积平米以上,新型可穿戴式脑磁图整体尺寸小,可以在小型屏蔽室中使用,占地面积20平米,无需特殊基建。所以原子磁力计的原理研究发表在《自然》杂志上之后获得了一系列大众媒体的