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瘫痪患者演示首个“即插即用”的大脑假体

美国加州大学旧金山威尔神经科学研讨所的一项严重研讨进展标明,机器学习技能能够协助瘫痪患者学习运用大脑活动来操控计算机的光标,而不再需每天进行很多的操练。而这种操练,关于曩昔一切脑机接口技能是有必要的。该研讨于当地时刻9月7日发表于《天然生物技能》杂志。

“即插即用”功能的完成证明了ECoG电极阵列在BCI运用中的价值。一个ECoG阵列包含一个小体积电极垫,能够经过手术将其放置在大脑外表。它能够长时刻、安稳地记载神经活动,并已被用于癫痫患者的癫痫发生监测。

在这种情况下,作者为瘫痪受试者植入ECoG阵列,以测验其作为长时刻、安稳的BCI植入物是否具有安全性和有效性。

Ganguly团队记载了在一个四肢瘫痪的患者中运用ECoG电极阵列的数据。在这项研讨中,该患者经过植入物来操控屏幕上的计算机光标。

Ganguly说:“咱们发现能够经过保证算法的更新速度不超越大脑的速度来进一步进步学习才能。咱们以为这是企图在大脑和计算机这两个学习体系之间树立合作关系,终究让人工界面成为用户的延伸,就像他们自己的手或手臂相同。”

研讨人员说,跟着时刻的推移,受试者的大脑能够扩大神经活动的形式,然后经过ECoG阵列最有效地驱动人工界面,一起消除功率较低的信号。 “一旦用户树立了操控界面解决方案的长时刻回忆,就不需求每次都重置。大脑很快就会找到同一个解决方案。”

一旦专业知识树立,参与者便能够在无需从头训练或校准的情况下自主运用该界面。在没有再训练的情况下,受试者的测验成果在44天内没有下降,甚至在接连几天不操练的情况下,测验体现也简直不会下降。

完成“即插即用”的BCI一直是该范畴遥不行及的方针,因为大多数研讨人员运用的“枕式”电极会跟着时刻推移而移动,然后改动每个电极显现的信号。并且,因为免疫体系的排挤,这些电极的信号会逐步被削弱。

ECoG阵列的灵敏度不如传统植入物,但其长时刻安稳性好像能够补偿这一缺陷。ECoG记载的安稳性关于更杂乱的机器人体系的长时刻操控或许更为重要,这是Ganguly下一阶段研讨的要害方针之一。

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