无线电子假肢有望！科学家改进脑机接口技术 功率仅为有线系统十分之一

斯坦福大学的研究人员多年来一直致力于推进一项技术，该技术有一天可以帮助瘫痪的人重新使用他们的四肢，并使被截肢者能够使用他们的思想来控制假肢并与电脑互动。

该团队一直专注于改进脑-机接口，即在颅骨下植入病人大脑表面的设备。

这种植入物将人类神经系统与电子设备连接起来，例如，这种电子设备可以帮助脊髓受伤的人或患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症(又称卢伽雷氏症)等神经系统疾病的人恢复某些运动控制。

当前一代的这些设备记录了大量的神经活动，然后将这些大脑信号通过电线传输到计算机上。

但当研究人员试图创建无线脑-机接口来实现这一功能时，传输数据需要耗费太多能量，导致设备产生过多热量，对患者来说不安全。

现在，由电气工程师和神经科学家Krishna Shenoy博士、Boris Murmann博士以及神经外科医生和神经科学家Jaimie Henderson博士领导的团队，表明有可能创建一个无线设备，能够收集和传输准确的神经信号，但只使用当前有线系统所需的功率的十分之一。

这些无线设备将比有线模型看起来更自然，并给予病人更自由的活动范围。

研究生Nir Even-Chen和博士后同事Dante Muratore博士在一篇自然生物医学工程的论文中描述了这个团队的方法。

该团队的神经科学家确定了控制假肢设备(如机械臂或计算机光标)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，使未来的无线脑-机接口能够处理和传输这些仔细识别和隔离的信号，使用更少的电力，从而使植入到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3只非人灵长类动物和一位参与(BrainGate)临床试验的人类参与者的神经元数据。

当受试者执行诸如在电脑屏幕上定位光标等运动任务时，研究人员进行测量。

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动作的大脑信号子集来精确地控制一个人的动作，而不像有线设备那样大量收集大脑信号。

下一步是在这种新方法的基础上制造一种植入物，并进行一系列的测试以达到最终目标。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源：

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