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无线电子假肢是意料之中的!科学家们改进了脑-计算机接口技术,有线系统的
2020-09-04 16:28:26  来源:网络

斯坦福大学的研究人员多年来一直致力于推广一种技术,这种技术有一天可以帮助瘫痪者重新使用四肢,并使截肢者能够利用自己的思想来控制假肢,并与计算机进行互动。

研究小组一直致力于改善大脑-计算机界面,这是一种将病人大脑表面植入颅骨下的装置。

这种植入将人类神经系统与电子设备连接起来,例如可以帮助脊髓损伤或神经疾病(如肌萎缩侧索硬化症)的人恢复某些运动控制的电子设备。

这些设备的当前一代记录了大量的神经活动,然后通过电线将大脑信号传送到计算机。

但是,当研究人员试图创造一种无线脑-计算机接口来实现这一目的时,传输数据所需的能量太大,导致设备产生过多的热量,这对病人来说是不安全的。

现在,由克里希纳谢诺伊博士、电气工程师兼神经学家博里斯曼博士和神经外科医生兼神经学家杰米埃亨德森博士领导的一个小组已经表明,有可能创造出一种能够收集和传输准确神经信号的无线设备,但仅为当前有线系统所需功率的1/10。

这些无线设备看起来比有线模式更自然,给患者提供了更自由的活动范围。

研究生Nireven-Chen和博士后同事dantemuratore博士在一篇关于自然生物医学工程的论文中描述了该小组的研究方法。

研究小组的神经学家确定了控制假肢装置所需的特定神经信号。

该团队的电气工程师随后设计了电路,以使未来的无线脑-计算机接口能够处理和传输这些经过仔细识别和隔离的信号,使用较少的电,从而使植入大脑表面的设备更加安全。

为了验证他们的想法,研究人员收集了三种非人类灵长类动物和一名临床试验参与者的神经元数据。

研究人员测量了受试者执行移动任务的时间,比如在电脑屏幕上定位光标。

研究结果证实了他们的假设,即无线接口可以通过记录特定行为的脑信号子集来精确控制一个人的运动,而不是像有线设备那样收集大脑信号。

下一步是在这一新方法的基础上进行植入,并进行一系列测试,以达到最终目标。

汇编/预期经济学家应用信息小组

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200805091847.htm


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