Brain-computer接口技术是突飞猛进,但是当前的ly依赖于严重限制的电线它的日常应用中使用。这种情况可能很快就会改变,不过,一个年代研究人员最近完成了首个高带宽无线神经接口的人体试验。

目前记录大脑信号最精确的方法是使用一种叫做皮质内脑机接口(BCI)的设备,该设备涉及到将一系列电极植入患者的运动皮层。这些电极发出的信号会传送到头骨上的一个端口,该端口与电缆相连,将信号传送到外部计算机。

植入过程的高侵入性意味着该设备仍然只用于极少数患者的研究。但是在用户能够使用这些设备完成的事情上已经取得了重大进展,从在电脑上打字到控制机器人假肢甚至可以移动瘫痪的四肢。

但用户需要物理连接到这些系统这一事实严重限制了他们可以执行的活动,以及研究人员长期测试它们的能力的时间在不同的环境中。不过现在,布朗大学的一个研究小组已经证明,在病人家中,无线BCI可以以与有线设备相同的保真度记录大脑信号长达24小时。

我们已经证明了这种无线系统在功能上等同于有线系统,有线系统多年来一直是BCI性能的黄金标准。”在新闻发布会上说的

唯一的不同是,人们不再需要物理上拴在我们的设备上,这为该系统的使用开辟了新的可能性。”

这项研究中,报道IEEE生物医学工程汇刊,基于2014年由布朗工程师设计的无线发射器原型。这个系统被设计成与有线一起工作脑机接口被称为“大脑之门”该技术依靠植入患者颅骨下的两个96个电极阵列。

改进后的发射器直径约为2英寸,可以与有线系统的电缆连接。该装置将记录的大脑信号数字化,然后将它们传输到安装在用户房间周围的一系列天线上。

为了展示该系统的潜力,研究人员展示了两名因脊髓损伤而瘫痪的患者能够在家中使用该设备来控制电脑光标,而不是使用该设备一个专业实验室。他们还表明,记录病人的一个神经活动是可能的y 24多亏了设备的36小时电池寿命。

这不是无线BCI的第一次演示,但以前的设备都比金标有线系统的带宽低。这种新设备与有线系统的保真度相匹配,同时免去了患者与电脑相连的需要,研究人员说,这可能会带来许多新的可能性。

皮层的进化bci从要求电线电缆而不是使用一个微型无线发射机的主要一步功能使用完全植入,高性能的神经接口,“说研究的合著者Sharlene肉畜,苹果硬件工程师曾在斯坦福大学进行了研究。

除了使研究人员能够解决神经科学领域的一系列新问题之外,作者们还希望该设备最终能够帮助恢复瘫痪患者的独立性。这一突破也可能激起诸如此类的公司的兴趣Neuralink以及希望有一天将神经接口变成标准消费技术的Kernel。

发射机体积庞大,接收器设置复杂,安装植入物所需的侵入性程序是主要障碍,但这项研究是使bci成为日常活动中可行技术的重要一步。

图片来源:拉曼Oza/Pixabay

我是印度班加罗尔的一名自由科技作家。我主要感兴趣的领域是工程、计算和生物学,特别关注这三者之间的交叉点。

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