ALS是一個噩夢，現(xiàn)在腦機接口在穿越它設(shè)置的屏障...
Wyss 生物和神經(jīng)工程中心正計劃啟動一項名為 ABILITY 的無線腦機接口 (BCI) 試驗，可以讓人們能夠僅使用他們的意念控制進行交流。
由于肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）或腦干中風(fēng)，該研究預(yù)計將涉及處于鎖定狀態(tài)的人他們完全意識到，但無法移動他們的肌肉，包括說話所需的肌肉。當(dāng)流向腦干（與脊髓相連的大腦底部）的血流受阻時，就會發(fā)生這些中風(fēng)。
荷蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)中心 (UMC) 烏得勒支大腦中心的尼克拉姆齊 博士和Wyss 中心的合作者在中心的新聞稿中提到。
烏得勒支大學(xué)認知神經(jīng)科學(xué)教授拉姆齊補充說：“我們相信，未來的腦機接口將遠遠超越當(dāng)前的技術(shù)，并具有為日常生活中癱瘓患者帶來新水平的獨立性的令人興奮的潛力。”
中心的腦機接口研究幫助 ALS 患者交流
腦機接口 (BCI) 旨在通過將來自運動皮層（負責(zé)自主運動的區(qū)域）的意圖移動神經(jīng)沖動轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號來恢復(fù)癱瘓者的自主運動控制。
這些技術(shù)通常使用機器學(xué)習(xí)來解釋從植入大腦中的微小電極收集的神經(jīng)脈沖，并將其轉(zhuǎn)換為特定的數(shù)字動作。
機器學(xué)習(xí)是人工智能 (AI) 的一種形式，它使用算法分析數(shù)據(jù)，從分析中學(xué)習(xí)，然后對某事做出預(yù)測。
Wyss 中心的研究人員開發(fā)了 NeuroKey，這是一個經(jīng)過醫(yī)療級認證的軟件平臺，能夠?qū)崟r處理和解碼來自 BCI 的大量神經(jīng)活動數(shù)據(jù)。
該軟件還配備了一個應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序運行一個音頻反饋拼寫器，提示用戶選擇字母來組成單詞和句子。
在案例研究中，基于 NeuroKey 的 BCI 正在一名患有快速進展形式的 ALS 的人身上進行測試，該人進入鎖定狀態(tài)，無法再使用輔助設(shè)備進行交流。
兩個微小的植入物，每個都包含 64 個針狀電極，用于檢測來自發(fā)射神經(jīng)細胞的電信號，通過手術(shù)植入該人的運動皮層，這是一個控制自主運動的大腦區(qū)域。信號被傳輸?shù)筋^骨頂部的設(shè)備，該設(shè)備通過電線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C。
兩年的數(shù)據(jù)顯示，該系統(tǒng)允許該男子僅憑自己的想法再次與家人交流。
為了降低感染風(fēng)險、提高用戶的獨立性并簡化護理人員的操作，Wyss 中心的研究人員和 拉姆齊的團隊正在開發(fā)一種名為 ABILITY 的完全可植入的無線 BCI。
該 BCI 代表 主動腦植入物實時信息傳輸系統(tǒng)，專為連續(xù)家庭使用而設(shè)計，旨在恢復(fù)溝通和運動。研究人員在白皮書中寫道，該設(shè)備通過一種無線電力傳輸方式充電，不需要植入式電池，并且“代表了一個多功能且用戶友好的系統(tǒng)”。
在綿羊的第一個臨床前概念驗證試驗中，發(fā)現(xiàn) ABILITY 系統(tǒng)通常是安全的，并且可以在幾個月內(nèi)實時收集神經(jīng)數(shù)據(jù)。
試驗?zāi)繕?biāo)是將“界面技術(shù)帶給最需要的人”
研究人員寫道：“在開始計劃的人體臨床試驗之前，將進行進一步的廣泛研究，以證明 ABILITY 符合非常嚴格的人類使用監(jiān)管要求。”
計劃中的患者試驗預(yù)計將驗證 BCI 在家庭環(huán)境中的使用，并探索新的人工智能算法來解碼神經(jīng)沖動。
這些算法將首先專注于允許參與者控制計算機，就像他們使用鼠標(biāo)或鍵盤一樣。然后將創(chuàng)建新算法，將想象或嘗試語音的大腦信號解碼為數(shù)字語音。
研究人員寫道：“這些功能共同旨在顯著提高生活質(zhì)量，提供獨立性，并實現(xiàn)有效和高效的醫(yī)療保劍”
該研究“不僅將評估設(shè)備性能，還將評估患者對植入式 BCI 的接受程度、護理人員和醫(yī)療保健專業(yè)人員，”Wyss 中心在新聞稿中表示。
通過試驗收集的數(shù)據(jù)將用于改進語音翻譯算法以及設(shè)備的功能和使用。并且由于它將被公開共享，因此有望幫助推進大腦功能知識和 BCI 技術(shù)。
“由于完全可植入的腦機接口仍處于起步階段，我們相信像 ABILITY 這樣的多功能技術(shù)可以解決早期采用者未滿足的需求，因此有可能幫助 BCI 市場增長，”喬治庫瓦斯說， Wyss 中心的首席技術(shù)官。
Wyss 中心的高級神經(jīng)科學(xué)家 喬納斯齊默爾曼 博士補充說：“現(xiàn)在是時候在之前 BCI 相關(guān)的 成就的基礎(chǔ)上再接再厲，克服最后的障礙，并將神經(jīng)接口技術(shù)帶給最需要的人。”
原文：Marta Figueiredo, PhD
編譯：CyberDaily
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