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向人脑植入计算机不用开瓢了!电极通过静脉进入大脑就可控制外部设备科技资讯

来源:天之家 发表于:2021-01-12 20:40 阅读:

导读:划重点 1美国和澳大利亚研究人员展示了名为stolode的脑机接口系统,电机可通过静脉进入大脑血管,借以控制电脑或手机等设备。 2在两名患者身上进行尝试显示,他们可是使用植入设备将自己的想法表达出来,发送短信,在网上购物或进行其他日常数字活动。 3研究...

向人脑植入计算机不用开瓢了!电极通过静脉进入大脑就可控制外部设备

划重点

1美国和澳大利亚研究人员展示了名为stolode的脑机接口系统,电机可通过静脉进入大脑血管,借以控制电脑或手机等设备。

2在两名患者身上进行尝试显示,他们可是使用植入设备将自己的想法表达出来,发送短信,在网上购物或进行其他日常数字活动。

3研究人员希望将stolode扩展到更多人类对象身上。他们将寻找可能的副作用,比如可能导致中风的可能性。此外,他们可能会为支架找到更好的位置。

腾讯科技讯 11月2日,要想将黏糊糊的、主要用于思考的脆弱人类大脑与冰冷的计算机硬件连接起来,最困难的部分就是在坚硬的头盖骨上穿孔。毕竟,头盖骨存在的全部意义就是保护大脑的安全,但这也让获取有关大脑的具体信息变得更加困难。

所以如果那个大脑不是你的,唯一能知道它里面在做什么的方法就是推理。人们会根据大脑对身体的指令做出各种猜测:比如身体是否发出些你能理解的声音(也就是语言),或者以可识别的方式四处移动。这对试图了解大脑如何工作的人来说是个问题,对那些因为受伤或疾病而不能移动或说话的人来说,更是个大问题。复杂的成像技术,如功能性磁共振可以提供些线索,但要是能获得更直接的信息就更好了。几十年来,技术专家们始终在尝试让大脑与电脑键盘或机器人手臂交互,让肉与硅芯片交流。

最近,由美国和澳大利亚的科学家与工程师组成的团队展示了一种前景非常好的新方法。它包括将电极安装在名为支架的可扩展、有弹性的管子上,并让其通过静脉进入通向大脑的血管。在对两个人进行的测试中,研究人员将支架顶端的金属丝穿过喉咙中的静脉,然后进入大脑初级运动皮质附近的血管,在那里他们弹开了弹簧。电极依偎在血管壁上,当人们的大脑发出移动意图的信号时,电极开始感知,并通过外科手术插入受试者胸部的红外发射器将这些信号无线发送到计算机。

在《神经介入外科杂志》上发表的论文中,研究人员描述了两名因肌萎缩侧索硬化症(ALS)而瘫痪的人,如何使用这样的设备发送短信和仅通过大脑控制外部设备在网上闲逛的。自我膨胀支架技术已经在治疗心脏和神经疾病中得到了很好的证明。希望将最新技术商业化的Synchron公司介入神经学家兼首席执行官托马斯奥克斯利(Thomas Oxley)说:“我们只是利用这一功能,在支架上放置电极,这是完全可植入的,病人几天后就可以回家。而且,它是即插即用的。”

受试者回到家就可以开始训练。装有电极的支架可以接收来自大脑的信号,但机器学习算法必须找出这些信号,以及它们实际上代表了什么意思。但经过几周的工作,两名患者都可以使用眼球跟踪器移动光标,然后使用植入设备,将自己的想法表达出来。这听起来似乎不足为奇,但却足以让他们发送短信,在网上购物,或者以其他方式进行其他日常数字活动。

美国食品和药物管理局(FDA)还没有批准奥克斯利所说的“stolode”系统,该公司仍在寻求更多用于测试的资金。但这些初步结果表明,它是个可以正常工作的脑机接口。就目前而言,stenede获得的只是一点儿信息,包括思维控制鼠标点击。但对于某些应用程序来说,这可能就足够了。奥克斯利说:“有很多关于数据和渠道的讨论,真正重要的是,你给患者提供了改变生活的产品了吗?只要把控制几个输出的能力提供给病人,我们就能让他们控制Windows 10。”

最近,更多雄心勃勃的脑机接口和神经假体出现在新闻中。上个月,埃隆马斯克(Elon Musk)旗下Neuralink展示了一种无线脑机接口(BCI),它有1000多个灵活的电极,可以由专门的机器人外科医生直接插入大脑。但到目前为止,该公司只展示了在猪身上的短期使用。

向人脑中插入电极是非常棘手的事,无论外科医生是不是机器人,都存在很大风险。即使像Neuralink展示的那些柔软、超薄的电极也具有足够的侵入性,以至于大脑试图排斥它们,给它们覆盖上胶质细胞,降低它们传导正在寻找的电脉冲信号能力。虽然像更常用的“犹他州阵列”(Utah array)那样的植入电极,可以从单个神经元获得清晰的信号,但理解这些信号的含义仍很困难。