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脑植入使心灵能够解决问题

点击量:   时间:2017-07-05 01:05:05

作者:塞莱斯特·比弗(Celeste Biever)一名五年前因刀伤而从颈部瘫痪的男子现在可以查看他的电子邮件,控制机器人手臂,甚至只用思想的力量玩电脑游戏 Matt Nagle的非凡能力于2005年3月首次报道现在,有关让他执行这些任务的技术细节发表在Nature杂志上同一问题的另一项研究揭示了一种可以显着提高这种植入物工作速度的技术植入Nagle大脑的电极测量当他专注于试图移动他的一个瘫痪肢体时产生的神经信号经过训练以识别不同神经活动模式的软件然后将想象的手势转换为屏幕光标或Nagle侧的机器人手臂的运动 “基本的发现是你可以记录受伤后大脑的活动,思考运动足以激活大脑,我们可以解码信号,”罗德岛普罗维登斯布朗大学的John Donoghue说领导了这项工作英国南安普顿大学的神经学家玛丽亚斯托克斯说:“尽管只研究了一个人,但研究结果令人印象深刻,尤其是在谈话时可以使用该系统”外科医生在Nagle的头骨上钻了一个洞,并在他的运动皮层中插入了一个药丸大小的芯片,上面覆盖着96个突出的电极,这个区域位于他的大脑中央,通常可以控制身体运动手术会带来感染和脑损伤的风险,对于已经四肢瘫痪的人来说,这是一个特别令人不寒而栗的前景运动皮层由数十亿个不断产生电信号的神经元组成,称为“尖峰”已知运动皮层不同部位的活动对应于不同的肢体,但Donoghue的团队能够识别与同一肢体的不同运动相关的信号为此,他们要求Nagle想象移动肢体并记录相应的电信号他们发现,当想象以不同方式移动肢体时,相同的小群神经元产生不同数量的尖峰例如,当他想到左臂向左移动时,同一个簇可能产生15个尖峰,而当他想要将左臂向右移动时,只有6个尖峰 Donoghue的团队建立了一系列尖峰模式和相应的动作通过自动匹配这些,连接的计算机允许Nagle控制他的计算机或机器人手臂植入物和计算机由Donoghue自己创建的公司开发,名为Cyber​​kinetics,总部设在美国马萨诸塞州在同一期“自然”杂志上,美国加利福尼亚州斯坦福大学的Krishna Shenoy及其同事报告了一种显着提高猴子大脑植入效率的方法使用仅从最初几次神经活动预测猴子意图的软件,动物的植入物能够比正常情况快四倍 - 这一速度可以使瘫痪的人每分钟输出15个单词如果相同的技术在人们中起作用,Donoghue的雄心勃勃的方法可能还会得到完善他与美国俄亥俄州克利夫兰凯斯西储大学的研究人员合作,最终希望通过电刺激他们的肌肉来控制四肢瘫痪 Nagle的植入物只能采集相关大脑活动的一小部分,目前信号可能不完整这导致Nagle控制的光标或机械臂摇摆,甚至可以使检查电子邮件令人沮丧的简单任务存在较少侵入性的脑 - 计算机接口,但提供较少的控制由德国柏林弗劳恩霍夫研究所的Benjamin Blankertz领导的一个小组开发了一种系统,通过带有电极的颅骨帽来测量电活动虽然这允许用户以每分钟八个字符的速度键入,但它无法执行更复杂的任务,如操纵机械臂期刊参考文献:(性质:第442卷,第164页;第195页)更多关于这些主题: