無論是Musk的“腦機接口”(BCI)技術的重大突破,包括有關其設備已獲得FDA的“突破性設備計劃”批準的新聞,還是以Neualink,MindMaze,NeuroPace為代表的全球腦計算機的新聞,接口公司的頻繁出現都表明,曾經被視為科幻小說的腦機接口現在已經在現實中得到反映。關于腦機接口的熱議似乎也朝著賽博朋克關于“人與機器”的預測發展,也就是說,所謂的“自由個體”最終將成為一個虛構的故事,它將變成生化算法的結合。
并逐步走向醫學的職責。醫學康復是腦機接口技術應用的最重要方面。
腦機接口可以通過與環境的相互作用來替代重度癱瘓患者的多種功能,還可以促進大腦重塑以恢復運動功能,減少殘疾程度,并改善患者的生活質量。例如,借助腦機接口技術,患有嚴重運動障礙的患者可以使用大腦來控制機械臂的操作,以完成一些復雜的運動,包括肌萎縮(脊髓)側索硬化,脊髓損傷和其他殘疾患者,使用腦機接口機械假體或腦機接口電動輪椅等來補償某些功能。
但是,運動功能喪失的患者有望使用腦機接口技術來控制帶有自己的EEG的輪椅或機器人,以輔助一些基本的運動功能。 2006年,布朗大學的研究小組完成了在腦運動皮層中首次植入腦計算機接口設備的操作,該設備可用于控制鼠標。
在2012年,腦機接口設備已經能夠處理更復雜,更廣泛的操作,使癱瘓的患者能夠控制機械臂,喝水,吃飯,打字以及與他人交流。在2014年巴西世界杯足球賽開幕式上,高位截癱青年朱利安諾·平托(Juliano Pinto)在人機界面和人工外骨骼技術的幫助下攻入一球。
2016年,內森·科普蘭(Nathan Copeland)用他的頭腦去控制機器人手臂,并與美國總統巴拉克·奧巴馬(Barack Obama)握手。上個月癱瘓了30多年的Robert Buz Chmielewski再次展示了如何利用他的大腦來控制兩個機械臂拾起餐具并給自己喂食的整個過程。
作為C6脊髓損傷的患者,Chmielewski的大腦健康,頸部以下的神經完好無損,但肩膀以下的神經全部處于癱瘓狀態,僅留下了肩膀和手腕的一些殘余功能。 2019年1月,作為約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)腦計算機接口研究的參與者,克米勒夫斯基(Chmielewski)通過10小時的手術在大腦兩側植入了六個微電極陣列(MEA)。
隨后,研究人員試圖通過持續改進和培訓來獲得同時控制兩個假體的能力。在該實驗中,研究人員將六個微電極陣列(MEA)植入到參與者的兩個半球中。
大腦,其中一半在運動皮層中,另一半在感覺皮層中。在實驗中,研究小組植入的MEA允許計算機讀取參與者的信號。
運動皮層,傳達了鍛煉的意圖。然后,計算機將這些信號解碼并將其發送到機械臂,以便參與者可以像實際手臂一樣控制其運動。
此外,研究小組通過多電極陣列讀取大腦信號的方法有助于開發一種機器學習算法,該算法可以解碼用戶的意圖并將其轉換為特定的神經信號模式,即最終由計算機轉換。引導手臂的動作。
最終,Chmielewski能夠利用他的大腦信號用刀子和叉子切食物,然后命令機械手將食物移到他的嘴上幾英寸,最后吃掉食物。可以說,這是受疾病或傷害影響的患者恢復自我控制的重要一步。
人類首次可以使用雙側大腦植入物,使截癱患者能夠控制兩個機械臂并產生兩只手。觸摸的感覺。
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