导语


人类70%以上的感知是通过视觉完成的，且有超过1/3的脑组织参与视觉相关的信息处理，因此视觉是极其重要的感知功能。由于外伤和先天后天的疾病造成的视觉损失严重的影响了人们的生存质量，且其中相当一部分疾病和外伤是无法通过眼科矫正或眼科手术来进行恢复。基于脑机接口技术的人工视觉假体新进展给这类病人带来了新的希望。

为了进一步梳理脑机接口相关理论与技术前沿，集智俱乐部联合清华大学高小榕、中科院自动化所刘冰、中科院深圳先进院李骁健、清华大学眭亚楠四位老师，发起「脑机接口」读书会。读书会从2024年5月19日开始，每周六19:00-21:00线上举办，持续时间10周左右，欢迎大家加入！




简介




目前相关研究表明可以在非人灵长类，以及人类被试上通过在初级视觉皮层（V1）植入电极阵列，并通过可控电刺激的方式在视野相应位置获得诱发的视知觉感知。我们将探讨这一领域的前沿进展以及国内的一些相关工作。





分享大纲




一、视觉系统与视觉重建概述

二、非人灵长类视觉皮层电刺激（phosphen相关）

三、人类视觉皮层电刺激

四、基于视觉皮层电刺激的视觉重建

五、总结与展望



主讲人




刘冰，中国科学院自动化研究所副研究员。
研究方向：植入式脑机接口和计算神经科学。脑机接口方面，研究神经系统在与外界交互中的适应和学习，开发下一代的“脑-机双学习”系统，并探索其在临床中的应用。计算神经科学方面，应用非人灵长类的植入技术研究视觉／运动信息的神经编解码模型及机制。





特邀嘉宾




北京大学心理与认知科学学院研究员、麦戈文脑研究所研究员、北京大学-清华大学生命科学联合中心研究员。
研究方向：高级视觉功能认知的神经机制探索，采用电生理，脑功能成像，微电刺激以及心理物理的方法等多种研究手段对于人和非人灵长类的视觉系统进行多层面的研究，并结合深度学习网络等多种手段去构建视知觉的数学模型。





参与方式




时间：
2024年6月16日（本周日）下午15:00-17:00。

地点：

本次分享线上+线下同时进行，也会在集智俱乐部视频号与B站直播。腾讯会议号扫码报名读书会获取。

扫码报名脑机接口读书会，加入群聊，获取系列读书会回看权限，成为脑机接口社区的种子用户，与社区的一线科研工作者与企业实践者沟通交流，共同推动脑机社区的发展。

线下活动地点：Metaspace，北京市海淀区东升公寓1号楼底商(五道口地铁站B南口步行410米)。




参考文献



 

通过在视觉皮层进行大规模的电刺激，从而实现的人工视觉重建在近⼏年取得了很⼤的进展。一方面，University of Pennsylvania的William H. Bosking，Michael S. Beauchamp, Daniel Yoshor等人应用在人类被试植入高密度的ECOG电极，通过电刺激方式可以使全盲病人识别人工输入的英文字母。另一方面，欧洲Netherlands Institute for Neuroscience的Pieter Roelfsema，University of Pittsburgh的Xing Chen，以及University Miguel Hernández的Eduardo Fernandez等团队尝试应用Utah电极在动物的视觉皮层（V1，V4）进行大规模的植入，可以使动物通过输入视觉感知方位，运动方向，字母等信息。同时Fernandez等人也在人体被试植入Utah阵列后，通过电刺激获得视觉感知的初步尝试。Elon Musk近期宣称Neuralink也将在该领域进行布局，也有媒体指出大脑植入的下一个前沿领域是人工视觉。这次报告将介绍一些该领域的进展。

M. Beauchamp, D. Oswalt, Ping Sun, et al. Dynamic Stimulation of Visual Cortex Produces Form Vision in Sighted and Blind Humans. Cell, 2020, 181(4): 774-783.e5

W. Bosking, M. Beauchamp, D. Yoshor. Electrical Stimulation of Visual Cortex: Relevance for the Development of Visual Cortical Prosthetics.. Annual Review of Vision Science, 2017, 3: 141-166

Xing Chen, Feng Wang, Eduardo Fernandez, et al. Shape perception via a high-channel-count neuroprosthesis in monkey visual cortex . science, 2020, 370(6521)

E. Fernández, A. Alfaro, C. Soto-Sánchez, et al. Visual percepts evoked with an Intracortical 96-channel microelectrode array inserted in human occipital cortex.. Journal of Clinical Investigation, 2021, 131(23)



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读书会成员均可以在读书会期间申请成为主讲人。主讲人作为读书会成员，均遵循内容共创共享机制，可以获得报名费退款，并共享本读书会产生的所有内容资源。具体见系列读书会详情：从科幻到现实，从发现到应用：脑机接口读书会启动


脑机接口读书会招募中


脑机接口是通过读取大脑神经信号来实现人脑与外部设备交流与控制的前沿技术。作为一个前沿交叉领域，脑机接口技术是跨学科研究的典型代表，融合了控制科学、神经科学、计算机科学、工程学等多个学科领域。针对相关领域，集智已经举办了多个系列读书会与课程，追踪计算神经科学、NeuroAI、神经动力学模型、控制科学等进展。


为了进一步梳理脑机接口相关理论与技术前沿，集智俱乐部联合清华大学高小榕、中科院自动化所刘冰、中科院深圳先进院李骁健、清华大学眭亚楠四位老师，发起「脑机接口」读书会。读书会从2024年5月18日开始，每周六19:00-21:00，持续时间预计8-10 周，欢迎从事相关研究、对脑机接口感兴趣的朋友报名参与交流。



详情请见：
从科幻到现实，从发现到应用：脑机接口读书会启动


NeuroAI读书会


神经科学和人工智能领域的多位著名学者近日发表 NeuroAI 白皮书认为，神经科学长期以来一直是推动人工智能（AI）发展的重要驱动力，NeuroAI 领域的基础研究将推动下一代人工智能的进程。文章发表后引发热议：神经科学是否推动了人工智能？未来的人工智能是否需要神经科学？

本着促进神经科学、计算机科学、认知科学和脑科学等不同领域的学术工作者的交流与合作，集智俱乐部联合北京师范大学柳昀哲、北京大学鲍平磊和昌平实验室吕柄江三位研究员共同发起了「NeuroAI」读书会，聚焦在视觉、语言和学习领域中神经科学与人工智能的相关研究，期待能够架起神经科学与人工智能领域的合作桥梁，激发跨学科的学术火花。读书会已完结，现在报名可加入社群并解锁回放视频权限。


详情请见：

NeuroAI 读书会启动：探索神经科学与人工智能的前沿交叉领域



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