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电极片最新技术运用-植入人体大脑实现“脑控”
来源: | 作者:medical-100 | 发布时间: 2016-10-08 | 349 次浏览 | 分享到:
电极片这回要逆天了,最近的技术发现电极片居然可以运用到人脑中去,日前科学家宣称,将特殊的电极片植入人体大脑或放置在头皮上,人们便可以通过意识控制计算机屏幕上的鼠标指针。早期的研究实验暗示着这项最新研究要比之前研究人员所建立的大脑-计算机交互技术(BCIs)更加成熟完善。
     电极片这回要逆天了,最近的技术发现电极片居然可以运用到人脑中去,日前科学家宣称,将特殊的电极片植入人体大脑或放置在头皮上,人们便可以通过意识控制计算机屏幕上的鼠标指针。早期的研究实验暗示着这项最新研究要比之前研究人员所建立的大脑-计算机交互技术(BCIs)更加成熟完善。
这项技术包括两种手段:将电极积植入大脑中或者将电极贴附放置在头皮上。通过该技术人类的意识思维能够实现控制机械手臂、驾驶轮椅、打出文字消息以及在虚拟世界中行走等。美国纽约卫生部沃兹渥斯中心神经科学家欧文?夏克称,未来有一天,大脑-计算机交互技术(BCIs)能够完全改变瘫痪或神经失常人群的生活,使他们有能力行走或语言交流。但是,他还强调指出,目前这种方法仍有未解决的问题,这两种方法建立的电极还存在着本质性难以克服的困难。
  放置在头皮上的电极仅能探测到途经头部的电波,所形成的微弱信号很容易受到主电流和其他来源的干扰影响。将电极植入大脑这一方法能够形成清晰的信号强度,但是该方法并不能让人体完全授受。夏克解释说,“当电极植入大脑组织,人体大脑本能性地试图摆脱这些电极片,随着使用时间的增长,这种植入大脑的电极信号强度也会递减。”
  目前,夏克和来自奥尔巴尼医学院、华盛顿大学圣路易斯分校和西雅图分校、威斯康星州大学的同事们正在设计第三种弊端性较少的方法。他们使用一个包含直径2毫米电极栅的聚合片以间隔10毫米的距离分布在部分头皮上,这种方法称为层脑电图描记录法(ECOG)。该方法时常使用于诊断严重癫痫症患者。夏克说,“这种电极栅就像一张纸那样薄,电极记录信号类似于在头皮上放置电极的方法,但该方法所获得的信号更加精确清晰。”
  患者半小时学习后便能意识控制鼠标指针
  在近期的实验中,5位患者学会了使用大脑意识思维控制在计算机屏幕上的二维鼠标指针。夏克称,这5位患者都是在30分钟之内学会如何用意识控制鼠标指针的,他们的表现就像是在大脑中直接植入电极一样。在其他的研究中,研究人员显示使用这种方法的电极可通过大脑意识读取人体手臂和手指的移动信息。
  要求较高的人体实验需要将电极栅永久性植入大脑之中,来自华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员正在测试一种新的设计方法,该方法是由威斯康星州大学的同事开发的,目前正在对猴子进行实验。
  夏克在接受《新科学家》杂志记者采访时称,如果以上研究设计成功,下一步则需要得到美国食品及药物管理局(FDA)的批准。然后,这些电极栅才能以最低“侵入大脑”的程度植入或贴附在大脑组织上。德国柏林科技大学从事贴附头皮的大脑-计算机界面脑电图描记器(EEG)研究的克劳斯?罗伯特?穆勒说,“无论怎样,今后皮层脑电图技术都将成为大脑-计算机交互技术临床选择的主要方法,并且应用范围较广。”他还指出,实现在20分钟内意识可控制二维鼠标指针具有重大意义!虽然大脑植入电极便可简单实现,但毕竟这种方法是入侵大脑式策略。穆勒说,“对于许多患者而言,层脑电图描记录法是他们的第一选择,但对于健康人群,非大脑入侵的头皮贴附电极方法是最理想的。” 
      也许过不了多少年,就可以实现每个人的脑子跟身体会有植入电极片的情况,那会人都变成半人变机器的状态了。