天津大学科研团队开发可开源的片上脑-机接口智能交互系统
摘要：
近日，天津大学脑机交互与人机共融海河实验室团队与南方科技大学等团队，协同开发了可开源的片上脑-机接口智能交互系统MetaBOC，实现了培养“大脑”对机器人避障、跟踪、抓握等任务的无人控制，完成了多种类脑计算的启发工作。部分研究成果近期发表于脑科学领域国际期刊《大脑》（Brain）。
片上脑分为“片”（电极芯片）和“脑”（体外培养大脑）两个部分。片上脑是通过干细胞培养技术，在人体外创造一个“类脑组织”。它具备一些生物大脑的智能功能，再为其加装上电极芯片，使得科学家能对其进行调试或向外部发出信号，进而实现特定功能，如自主控制机器人避障、抓取物体等。
“片上脑-机接口，是利用体外培养‘大脑’（如脑类器官）与电极芯片耦合形成的片上脑，通过编解码及刺激-反馈实现其与外界信息交互的技术。”天津大学副校长、脑机交互与人机共融海河实验室执行主任明东说。
片上脑相关技术重点领域。（受访者供图）
片上脑未来应用场景演示图。（受访者供图）
明东表示，与传统技术主要以人脑或者其他生物脑作为实验对象不同，片上脑成为脑机接口领域的一个重要新兴分支，有望对混合智能、类脑计算等前沿科技领域的发展产生革命性的推动。
天津大学医学院教授、脑机交互与人机共融海河实验室片上脑-机接口团队负责人李晓红表示，此次研究主要有两个方面的突破：一是细胞培养从二维走向三维，为片上脑提供了更复杂的神经计算网络。二是人工智能算法的加入，实现了混合智能领域的尝试。
此外，团队证实了物理场促进人源性脑类器官生长发育的作用，厘清了低强度聚焦超声对大脑进行调控的原理机制，为片上脑智能交互系统MetaBOC提供了具有更好智能基础的培养“大脑”。（记者郭方达、张建新）
