中國空間站腦電測試傳喜訊，回顧維拓助力中國航天史

瀏覽次數(shù)：2675　發(fā)布日期：2024-2-26　來源：本站　本站原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處

2024年1月24日
是天和核心艙發(fā)射入軌1000天
航天員們在中國空間站內(nèi)
開展了大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)

其中
維拓啟創(chuàng)自2013年開始助力支持的
在軌腦電測試項(xiàng)目
已成功完成首個階段性目標(biāo)任務(wù)
相關(guān)成果受到
中央電視臺綜合頻道、中文國際頻道
國防軍事頻道、新聞頻道
央視新聞客戶端等媒體平臺的集中報(bào)道

2024年1月25日《朝聞天下》

已建立安全可靠便攜易用
空間腦電測試平臺

按計(jì)劃，空間站在軌腦電測試實(shí)驗(yàn)將分為多個階段展開實(shí)施，目前已完成第一階段的目標(biāo)任務(wù)，建立了安全可靠、便攜易用的空間腦電測試平臺，可供科學(xué)家開展各類腦電研究實(shí)驗(yàn)。

中國航天員科研訓(xùn)練中心科技人員王波：從神舟十一號開始，我們就開始了首次腦電實(shí)驗(yàn)，通過腦控機(jī)器人驗(yàn)證了腦機(jī)交互技術(shù)的在軌適用性。從空間站任務(wù)開始，我們陸續(xù)開展了數(shù)十次的在軌腦電測試，建成了一套平臺，發(fā)展了一些研究范式，實(shí)現(xiàn)了一些模型的檢驗(yàn)，應(yīng)該說達(dá)到了我們空間站建造期的預(yù)期的目標(biāo)。

瞄準(zhǔn)空間腦電測試研究的實(shí)際應(yīng)用，研究團(tuán)隊(duì)著力于數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)分析，目前已在腦力疲勞、腦力負(fù)荷、警覺度等數(shù)據(jù)模型建立方面取得多項(xiàng)成果。

多種創(chuàng)新手段提升空間腦電測試效率

空間環(huán)境對腦功能有何影響？人腦在空間怎么適應(yīng)環(huán)境？在研究這些問題的基礎(chǔ)上，在空間站開展在軌腦電測試，還研究提升腦功能狀態(tài)的方法，為航天員長期駐留太空，維持良好的腦功能狀態(tài)、高效開展工作提供支撐。為了確保達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蒲腥藛T在實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)、采集硬件、分析算法上進(jìn)行了大量的探索。

在中國航天員科研訓(xùn)練中心，有一套空間人因測試地面模擬平臺，科研人員基于這一平臺開展地基相關(guān)測試。

中國航天員科研訓(xùn)練中心科技人員曹勇：這個實(shí)驗(yàn)平臺它實(shí)際上是涉及多資源任務(wù)的一個平臺。它主要包括認(rèn)知的一個思考記憶，包括我們的決策以及操縱等多種相關(guān)的資源，通過多任務(wù)的情況評估它綜合的復(fù)合的情況。在整個實(shí)驗(yàn)的開始，航天員會被引導(dǎo)進(jìn)入一個靜息的狀態(tài)，采集一段相對平穩(wěn)的狀態(tài)的數(shù)據(jù)，作為我們后續(xù)任務(wù)數(shù)據(jù)的一個基線。在靜息完之后，航天員主要開展的操作就是根據(jù)我們這個任務(wù)的一個進(jìn)程，操作操縱桿以及按鍵，對這個任務(wù)進(jìn)行一個回應(yīng)。此外我們會結(jié)合腦電采集的數(shù)據(jù)情況，綜合判斷航天員的腦力負(fù)荷的狀態(tài)。

針對空間站的環(huán)境約束，科研人員綜合比對不同測試方式的阻抗、信號質(zhì)量和操作便捷性，改進(jìn)了腦電電極形式，還對在軌實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

航天員在軌腦電測試的數(shù)據(jù)下行之后，地面科研人員需要按照腦功能的不同狀態(tài)對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。此外，科研人員還借助部分人工智能算法，創(chuàng)新了跨時間腦電特征分析方法，解決了小樣本腦功能狀態(tài)識別的難題。

空間腦電測試研究應(yīng)用前景可期

從遠(yuǎn)期來看，在空間站開展在軌腦電測試研究，為的是探索宇宙對人腦演化的奧秘，揭示生命體演化過程中的重要機(jī)制，從而為開發(fā)類腦智能體提供新思路。那么近期的應(yīng)用目標(biāo)又有哪些呢？

中國航天員科研訓(xùn)練中心科技人員王波：我們的研究目的其實(shí)有三個，一個是看空間環(huán)境對腦造成了什么樣的影響。第二個也看一下人腦在空間怎么適應(yīng)環(huán)境，重塑自己的神經(jīng)。第三個就是說我們要發(fā)展或者驗(yàn)證一些腦能力提升的技術(shù)。

中國航天員科研訓(xùn)練中心利用空間站科研平臺，與航天員共同開展的空間腦電測試研究，將期望在神經(jīng)環(huán)路、認(rèn)知基礎(chǔ)等方面取得突破。

中國航天員科研訓(xùn)練中心科技人員王波：通過在軌的一些技術(shù)去維持和提升人的腦部狀態(tài)，因?yàn)楹教靻T在太空執(zhí)行非常多復(fù)雜精細(xì)的作業(yè)，人腦保持一個良好狀態(tài)是一個關(guān)鍵，我們期望通過一些腦刺激等技術(shù)來提升人的這個能力，最大限度發(fā)揮人在太空中的作用。

腦機(jī)交互是目前科技前沿?zé)狳c(diǎn)，也有希望在空間環(huán)境得到重點(diǎn)應(yīng)用。

中國航天員科研訓(xùn)練中心科技人員王波：這個有望在一些復(fù)雜的出艙，還有一些人機(jī)協(xié)同方面得到一些應(yīng)用，最終還是提升這個系統(tǒng)的整體效率。

維拓啟創(chuàng)助力中國航天大事記

2013年
維拓啟創(chuàng)與航天員訓(xùn)練中心合作，第一次把局部組織血氧引入到中國航天人因研究中
2014年
維拓啟創(chuàng)第一次將近紅外腦成像引入到中國航天人因工效研究中
2015年
維拓啟創(chuàng)為天宮二號空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研發(fā)便攜式近紅外腦氧檢測設(shè)備
2016年
協(xié)助完成載人航天空間實(shí)驗(yàn)—航天員腦力負(fù)荷和腦機(jī)交互兩項(xiàng)在軌實(shí)驗(yàn)任務(wù)
同時與天津大學(xué)橫向協(xié)作開展腦電在軌腦-機(jī)交互實(shí)驗(yàn)
2019年
維拓啟創(chuàng)與中國航天員訓(xùn)練中心再度攜手，提供適合太空環(huán)境的腦電設(shè)備
2021年
神舟十二號成功發(fā)射，中國航天員首次在空間站內(nèi)采集腦電信號
2022年
中國空間站持續(xù)深入開展各項(xiàng)在軌腦電實(shí)驗(yàn)
2024年
中國空間站在軌腦電測試項(xiàng)目成功完成首個階段性目標(biāo)任務(wù)

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10年來，中國航天事業(yè)取得了令世界矚目的成就，展現(xiàn)了中國科技創(chuàng)新和綜合國力的飛速提升。維拓啟創(chuàng)有幸參與其中，在腦認(rèn)知研究、人因工程、腦機(jī)交互等多個方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，也為祖國航天事業(yè)貢獻(xiàn)了一份力量。未來，維拓啟創(chuàng)將再接再厲，繼續(xù)以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、先進(jìn)的技術(shù)和服務(wù)助力中國航天事業(yè)發(fā)展。

維拓啟創(chuàng)相關(guān)產(chǎn)品

Brite MKⅢ 便攜式近紅外腦成像系統(tǒng)

佩帶方便

輕便─體化設(shè)計(jì)重量僅300g，佩帶方便
運(yùn)動矯正
集成6軸運(yùn)動傳感器，矯正頭部運(yùn)動對數(shù)據(jù)的干擾

全腦覆蓋
最大支持54通道，可同時測量多個大腦區(qū)域

多人同步
系統(tǒng)軟件可以同步連接多個設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多人超掃描

無線傳輸

實(shí)時無線藍(lán)牙傳輸，可在移動中測量

適用性廣

光強(qiáng)可調(diào)，適用于各年齡段的研究需要