思想可以控制电子假肢

这是目前使用电线传输信息和接收电力的神经植入装置的照片。新的研究提出了将来如何切断电线的建议。

来源:谢尔盖Stavisky

该队一直致力于改进脑机接口这是一种植入病人大脑表层颅骨下的设备。这植入物将人的神经系统连接到一个电子设备上，例如，可以帮助一个患有脊髓损伤，或者患有肌萎缩性侧索硬化症(又称卢伽雷氏症)等神经疾病的人。

目前的这些设备记录了大量的神经活动，然后通过电线将这些大脑信号传输到电脑上。但当研究人员试图创造出无线脑机接口来实现这一点时，传输数据需要耗费太多的能量，以至于设备会产生过多的热量，对病人来说是不安全的。

现在，一个由电气工程师和神经科学家Krishna Shenoy博士和Boris Murmann博士以及神经外科医生和神经科学家Jaimie Henderson博士领导的团队已经展示了如何创造一种无线设备，能够收集和传输准确的神经信号，但耗电量仅为目前有线系统的十分之一。这些无线设备看起来比有线设备更自然，给病人更自由的活动范围。

该团队的神经科学家确定了控制假肢(如机械臂或电脑光标)所需的特定神经信号。该团队的电气工程师随后设计了一个电路，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，从而使设备植入大脑表面是安全的。

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

当受试者执行一些运动任务时，比如在电脑屏幕上定位光标，研究人员就会进行测量。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控制个人的动作，而不是像有线设备那样大量收集大脑信号。

下一步将是在这种新方法的基础上构建一个植入体，并进行一系列测试，以实现最终目标。

研究生Nir Even-Chen和博士后研究员Dante Muratore博士描述了他们的研究方法自然生物医学工程纸。