用意念控制假肢不是梦，斯坦福脑机交互研究新突破

原创 StanfordMedicine 世界顶尖科学家论坛 来自专辑星辰大海

多年来，斯坦福大学的研究人员一直在研发一种技术，以便帮助瘫痪的人恢复四肢的能力，并使截肢者能够利用意念来控制假肢。

这个研究组聚焦在脑-机交互领域。通过在病人的大脑植入装置，将人类的神经系统连接到电子设备上。这可以帮助脊髓损伤的人，或者有肌萎缩侧索硬化等神经系统疾病的人，恢复运动控制能力。

用意念控制假肢。图｜Stanford Medicine

现有设备可以记录大量的神经活动，然后通过电线将这些大脑信号传输到计算机上。但是，传输数据需要大量的能量，因此设备会产生过多的热量，给患者带来安全隐患。

现在，由电气工程师和神经科学家克里希纳·谢诺伊（Krishna Shenoy）博士、鲍里斯·穆尔曼（Boris Murmann）博士，以及神经外科医生和神经科学家杰米·亨德森（Jaimie Henderson）医学博士领导的一个团队已经证明了如何让创造一种无线设备的想法变成可能。

同时，这种设备可以收集和传输精确的神经信号，但是使用的功率只有目前有线系统所需功率的十分之一。这些无线设备将比有线模型看起来更自然，并为患者提供更自由的活动范围。

研究生尼尔·伊文-陈（Nir Even-Chen）和博士后但丁·穆拉托（Dante Muratore）博士，近日在《自然生物医学工程》杂志发表了团队研究的最新进展。

研究小组的神经科学家识别了控制假肢的特定神经信号，如机械臂或计算机光标。

电气工程师设计了一种电路，使未来的无线脑-机接口能够以更少的电力，处理和传输这些经过仔细识别和隔离的信号，从而确保植入大脑的装置的安全性。

假肢。图｜boldsky

为了验证他们的想法，研究人员收集了三只灵长类动物和一名人类参与者的临床神经元数据。

当受试者执行任务，比如在电脑屏幕上定位光标时，研究人员进行测量。研究结果证实：无线接口可以通过记录特定动作的大脑信号分组，来精确控制个体运动；而不是像有线设备那样，一股脑接收大脑传来的信号。

下一步将基于这一新方法，设计制造植入大脑的电子装置。并通过一系列测试，朝着最终目标——用意念控制假肢——前进！

脑机交互。图｜Health Europa

编译｜羽华

编辑｜Kai

责编｜小文

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