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脑机接口

新方法可能导致思想控制的电子假体

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当前的神经植入物能够记录大量的神经活动,然后将其通过导线传输到计算机。研究人员已尝试开发无线脑机接口来完成此操作,但这需要大量的电源。由于如此高的功率,会产生过多的热量,使植入物对患者不安全。 

现在,斯坦福大学进行的一项新研究旨在解决这一问题。该大学的研究人员一直在研究可能导致瘫痪患者重新获得肢体控制的技术。具体来说,他们一直在致力于使这些患者能够控制假肢并使用他们的思想与计算机进行交互的技术。 

脑机接口

为了实现这一目标,该团队致力于改善脑机接口,该设备是植入患者大脑表面头骨下方的设备。植入物将人的神经系统连接到电子设备,这可以帮助恢复对脊髓损伤或神经系统疾病患者的运动控制。

当前的设备会记录大量的神经活动并将其通过电线传输到计算机,而当研究人员尝试创建无线脑机接口时,即会产生过多的热量。 

由电气工程师和神经科学家组成的团队,包括克里希纳·谢诺伊(Krishna Shenoy)博士和鲍里斯·穆尔曼(Boris Murmann)博士,以及神经外科医师和神经科学家Jaimie Henderson博士,展示了一种实现无线设备的可行方法,该设备能够收集和传输准确的神经信号,同时使用当前系统所需功率的十分之一。 

建议的无线设备看起来比带电线的设备更自然,并且患者的活动范围更大。

研究生Nir Even-Chen和博士后Dante Muratore博士在 出版于 自然生物医学工程

隔离神经信号

神经科学家能够识别控制假体设备所需的特定神经信号。该设备可以是任何东西,从机械臂到计算机光标。 

然后,电气工程师创建了电路,该电路将导致能够处理和传输所识别的神经信号的无线脑机接口。通过隔离信号,需要的功率更少,这使得该设备可以安全地植入大脑表面。

该团队使用从三个非人类灵长类动物和一个人类参与者中收集的神经元数据测试了他们的方法。在临床试验中,受试者执行了一些运动任务,例如将光标定位在计算机屏幕上。然后,他们记录了测量值,并且该团队能够通过记录特定于动作的脑信号的子集来确定一个人的动作可以通过无线接口进行控制。 

该设备与有线设备之间的主要隔离因素是隔离,有线设备会大量收集大脑信号。 

研究人员团队现在将基于新方法和设计构造植入物。