奇点集线器编辑团队不时地通过档案中获出宝石,并188金宝搏app1.1.94希望再次分享它。这通常是一个受欢迎的作品,我们现在仍然相关。这是其中一个文章。它最初发表了2015年10月25日,。我们希望你喜欢它!

对于T6患者来说,2014年是快乐的一年。

就在那一年,她学会了用自己的脑电波控制一台Nexus平板电脑,并实实在在地把她的生活质量从上世纪80年代的DOS系统提升到了现代的Android操作系统。

T6患者是一位50岁出头的黑发女士,患有肌萎缩性侧索硬化症(也被称为葛雷克氏症),会导致运动神经元损伤。大部分从颈部以下瘫痪,T6保留了她敏锐的智慧,对红色唇膏的热爱和神奇的绿色拇指。直到最近,她才具备了与外界沟通的能力。

脑机接口

像T6一样,世界上有数百万人因脊髓损伤、中风或神经退行性疾病而严重瘫痪,这使他们无法说话、写作或以其他方式向他们所爱的人表达他们的想法和意图。

脑机接口领域近二十年前绽放的努力开发辅助设备,以帮助这些“锁定”人。并且结果一直很棒:眼睛或头部跟踪设备允许眼球运动用作控制计算机屏幕上的鼠标光标的输出系统。在某些情况下,用户还可以通过在字段中的单个斑点精确地凝视,以“停留时间”,通过专心地拼接来执行点击功能。

然而,尽管出现了大量有前景的设备,但眼球追踪仍然不够精确,而且会让用户的眼睛极度疲劳。由于大多数系统都需要定制硬件,这就抬高了入场费,将目前的技术限制在少数幸运者。

“我们真的很想将这些辅助技术推向临床可行性,”斯坦福大学的神经发动机和医生博士说,在斯坦福大学,谈谈2015年神经科学学会年会这一周在芝加哥发生了。

Nuyujukian说,这就是神经假肢的想法产生的原因。

与眼跟踪器相比,神经假肢直接用计算机接口大脑,实质上切割了中间人 - 我们通常用来与我们的环境互动的感觉器官。

相反,婴儿阿司匹林大小的微阵列芯片直接植入大脑中,与意图相关的神经信号可以实时被复杂的算法解码并用于控制鼠标光标。

与眼球追踪器相比,这是一项突飞猛进的技术,但仍然非常昂贵,而且难以使用。

Nuyujukian的团队与患者T6一起举行解决这个问题。

一个Nexus到Nexus 9

两年前,患者T6自愿为“大脑之门”进行临床试验,并将一个100通道的电极阵列植入她大脑左侧负责运动的区域。

当时,斯坦福细分正在研究原型假肢装置,以帮助瘫痪的患者通过简单地思考他们想要拼写的单词,在定制设计的键盘上输入单词。

这个原型的工作原理是这样的:当她注视屏幕上的目标字母时,植入的电极记录下她的大脑活动,并将其传递给神经假肢,然后神经假肢解释这些信号,并将它们转化为对光标移动和点击的持续控制。

通过这种方式,T6可以用这个界面把她的想法打印出来,就像一个对科技感到恐惧的老年人不情愿地用一根僵硬的手指打出信息一样。

黑白画面在反应和准确性方面是最先进的。但这个过程非常缓慢,即使经过了大量的训练,T6也经常不得不把眼睛移到删除按钮上来纠正错误。

Nuyujukian表示,该领域需要的是一种灵活、可定制且价格合理的设备,而不是通过电极与计算机进行物理连接。我们还想要一个看起来不像80年代设计的用户界面。

当他们意识到他们的鼠标点击系统类似于我们大多数人每天都在用手指在触摸屏上点击的时候,团队取得了突破。

bluetooth-brain-tablet-10Nuyujukian笑着说,我们本来打算设计自己的触摸屏硬件,但后来发现市场上已经有了最好的,所以我们去了亚马逊,买了一台Nexus 9平板电脑。

该团队对现有的设置进行了修改,使患者T6的脑电波可以控制她在Nexus触摸屏上点击的位置。这是一个非常简单的修改:神经假肢通过现有的蓝牙协议与平板电脑进行通信,系统在不到一年的时间里就启动并运行了。

Nuyujukian解释道:“基本上,平板电脑将假肢识别为无线蓝牙鼠标。”我们给她指了一个网页浏览器应用程序,让她玩得开心。

在一系列短电影剪辑中,该团队展示了患者T6 Googling关于园艺的问题,充分利用自动完成功能来加快她的研究。T6通过微小的链接毫无突破,并有效地工作了标准的QWERTY键盘。

“想想吧,”努尤尤吉安说,显然很兴奋。它不仅仅是一个更漂亮的用户界面;她现在可以访问整个安卓应用商店。

根据之前的研究,该设备可以在没有任何硬件或软件问题的情况下运行至少两年。该团队正试图使植入物更加坚固,以延长其在大脑中的寿命。

“我们旨在利用在硬件方面已经完善的东西,使经验更加愉快,”努比亚朱建。“我们现在表明我们可以将系统的范围扩展到标准平板电脑。”

但球队不满意。他们现在正在努力实现点击和拖动和多点触动操作的方法。他们还希望扩展到其他操作系统,使患者能够在没有监督的情况下使用该设备24/7,并将其试验计划扩展到所有三个患有孕妇临床部位的患者。

Nuyujukian表示:“我们的目标是解锁通用电脑和移动设备的完整用户界面。”“这是为瘫痪患者开发完全功能的脑控制通信和计算机接口的第一步。”


图像信用:Shutterstock.com

Shelly Xuelai Fan是一个神经科学家转向科学作家。她在不列颠哥伦比亚省大学的神经科学中完成了博士学位,在那里她开发了新的神经变性治疗方法。在研究生物脑的同时,她对AI和所有东西都很着迷。毕业后,她搬到了UCSF,研究了恢复老年大脑的基于血液的因素。她是 ...

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