当地时间3月22日,神经科学期刊《神经元》(Neuron)在线发表了由美国加州理工学院的生物与生物工程学系、陈天桥雒芊芊脑机接口中心(T&C Chen Brain-Machine Interface Center)等团队的研究人员联合完成的一项研究。
图源:Caltech
这是一项关于将超声波作为脑机接口技术的研究,使用了功能性超声(fUS)技术,能在不损伤脑组织的情况下记录大脑运动。它可以精确地绘制大脑深处区域的活动,分辨精度为100微米,单个神经元大小约为10微米。
基于脑机接口(BMI)的设备通常功能足够强大,它可被用于瘫痪患者恢复机体功能。利用神经记录技术,计算机对基本神经信号的理解取得重大进步,这使得BMI成为严重瘫痪患者的依赖,例如AI机械肢体。但是BMI发展的主要限制,在于该设备的运作需要对患者进行侵入性脑部手术,才能读出神经活动,这无疑加大了手术风险。
这项研究训练了非人类的灵长类动物,它们被教导去做一些简单的任务,当涉及到某些提示时,它们会朝着特定的方向移动他们的眼睛或手臂。当它们完成任务时,fUS会测量后顶叶皮层(PPC)(参与计划运动的大脑区域)的大脑活动。
研究结果表明,基于fUS的神经接口能够利用出色的时空分辨精度、灵敏度和超声视野,捕获与计划身体运动想法有关的大脑信号,而不会破坏硬脑膜或物理穿透的脑组织。论文显示,这一新方法预测非人类灵长类动物的眼球运动的准确率约为78%,预测伸展运动的准确率为89%。
陈天桥雒芊芊脑机接口中心由盛大集团创始人陈天桥和妻子雒芊芊在2016年联名成立,计划每年在脑科学领域投入1亿美元。这是一所主要聚焦大脑探知、大脑相关疾病治疗和大脑功能开发三大领域研究的机构。
目前,该机构取得多项突破性成果,涉及人脸识别、脑机接口、大脑成像、认知科学等。
参考:scitechdaily
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