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脑机接口

新方法可能带来思维控制电子假肢

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当前的神经植入物能够记录大量的神经活动,这些活动然后通过电线传输到计算机。研究人员试图开发无线脑机接口来完成这一操作,但这需要大量的电力。由于这种高电力,会产生过多的热量,使得植入物对患者来说不安全。

现在,斯坦福大学的一项新研究旨在解决这个问题。该大学的研究人员一直在努力开发技术,以帮助瘫痪患者恢复肢体控制。特别是,他们旨在开发能够让这些患者使用思维控制假肢和与计算机交互的技术。

脑机接口

为了实现这一目标,团队专注于改进脑机接口,这是一种植入在患者大脑表面的设备,位于颅骨下方。该植入物连接人体神经系统和电子设备,可以帮助恢复因脊髓损伤或神经系统疾病而丧失运动控制的个体的运动控制。

当前的设备记录大量的神经活动并通过电线传输到计算机,当研究人员试图创建无线脑机接口时,就会产生过多的热量。

由Krishna Shenoy,PhD,Boris Murmann,PhD和神经外科医生和神经科学家Jaimie Henderson,MD领导的电气工程师和神经科学家团队已经展示了一种可能的方法来实现无线设备,能够收集和传输准确的神经信号,同时使用的电力仅为当前系统的十分之一。

所建议的无线设备看起来比有线设备更自然,患者将拥有更大的活动范围。

该方法由研究生Nir Even-Chen和博士后Dante Muratore,PhD在论文中详细介绍,该论文发表在Nature Biomedical Engineering上。

隔离神经信号

神经科学家能够识别出控制假肢设备所需的特定神经信号。该设备可以是从机械臂到计算机光标的任何东西。

电气工程师然后创建了电路,以实现无线脑机接口,能够处理和传输已识别的神经信号。通过隔离信号,所需的电力减少,使得设备可以安全地植入大脑表面。

该团队通过使用来自三只非人类灵长类动物和一名人类参与者的收集的神经元数据来测试他们的方法。在临床试验中,受试者执行了如将光标放在计算机屏幕上的运动任务。他们然后记录测量结果,并且该团队能够确定,通过记录特定于动作的脑信号子集,个体的运动可以由无线接口控制。

该设备与有线设备之间的主要区别是隔离,有线设备以批量收集脑信号。

研究团队现在将根据新方法和设计构建植入物。

Alex McFarland 是一名人工智能记者和作家,探索最新的人工智能发展。他曾与世界各地的众多人工智能初创公司和出版物合作。