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借助微小的植入型BCI芯片,直接通過大腦運動皮質“發號施令”

IEEE電氣電子工程師 ? 來源:未知 ? 作者:李倩 ? 2018-11-27 09:54 ? 次閱讀
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BrainGate 聯盟于 11 月 22 日發表了一項最新研究成果,在名為 “BrainGate2” 的臨床試驗中,三名癱患者可以在新型腦機接口(BCI)芯片的幫助下,利用“意念”自主操作平板電腦,并操作多種應用程序。

一名受試者不僅進行了網購,還通過鋼琴 APP 彈奏了貝多芬的《歡樂頌》;另一名受試者則發送了幾條短信,并且查看了天氣預報;還有最后一名則先后觀看了視頻和聽了廣播。

他們并不是使用觸控或者聲控技術來操作平板電腦,而是借助微小的植入型 BCI 芯片,直接通過大腦運動皮質“發號施令”。

圖 | 兩名受試者打字聊天(來源:BrainGate Collaboration)

由于肌萎縮側索硬化或脊髓損傷,三名受試者的手臂均喪失了運動能力。在臨床試驗中,研究人員在他們的大腦中植入了許多微電極,作為解碼神經信號的植入物。它們通過行業標準的人體學接口設備(HID)協議工作,扮演了“虛擬鼠標”的角色,并且通過藍牙與谷歌 Nexus 9 平板電腦配對。

每名受試者被要求嘗試使用 7 個常用的移動 APP,包括電子郵箱,聊天軟件,瀏覽器,視頻播放器,音樂播放器,天氣預報和新聞聚合軟件。在他們的要求下,研究人員還增加了彈琴 APP,購物 APP 和計算器。

在編輯電子郵件和短信的過程中,他們的打字速度最快可達每分鐘 30 個單詞。Hochberg 表示,“三人都非常享受使用平板電腦的過程?!?/p>

其實在2017年,BrainGate聯盟就完成了類似的突破性實驗。一名癱瘓者同樣利用BCI芯片進行控制,完成了每分鐘可以輸入8個單詞的任務。

論文的共同作者,布朗大學教授Leigh Hochberg表示,“我們想試著讓癱瘓者也能夠操作與普通人使用的完全一樣的設備?!?/p>

圖 | 受試者在 APP 上彈奏《歡樂頌》(來源:BrainGate Collaboration)

根據論文中的描述,一名受試者表示,“平板電腦使用起來甚至比我記憶中使用鼠標的時候還要順暢?!绷硪幻茉囌弑硎?,“太棒了!我對它的掌控比我通常使用的設備還要好。”

Hochberg 表示,算上之前的研究,正在進行中的 BrainGate2 臨床試驗共有 13 名參與者。聯盟團隊成員來自多所大學,目前正在不斷改善神經解碼軟件的速度和可靠性,同時向可充電、無線和完全植入式的設備邁進。

“看看植入性心臟起搏器和人工耳蝸,我認為這項技術和它們一樣正在發展,而且前景明朗,”Hochberg 解釋道。

通過手術和植入物換獲得自由溝通的能力,對于癱瘓的人來說可能是很值得進行的。不過現在也有一些研究團隊正在研發非侵入式技術,比如 Facebook,他們正在尋找不利用大腦植入物進行“思維翻譯”的方法,但目前還沒有顯著進展。

Hochberg 認為,“我們全心全意致力于幫助癱瘓患者,以及那些患有嚴重語言障礙的人。感覺到目前為止,完全植入式設備是一種快速而可靠的方法。我非常感謝 BrainGate 臨床試驗的參與者,尤其是每一個單純為了幫助他人而來的早期參與者?!?/p>

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:植入大腦的芯片助癱瘓者用“意念”操控平板電腦

文章出處:【微信號:IEEE_China,微信公眾號:IEEE電氣電子工程師】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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