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1、当地时间9月17日,马斯克的脑机接口公司宣布,盲视,已获得美国食品药品管理局,的“突破性设备认定”。如果一种医疗设备对严重疾病的诊断或治疗至关重要,可能会授予设备此类认定,目的是加快该设备的开发和审查早在今年1月,马斯克就在社交平台上宣布了项目。它旨在通过脑机接口技术,帮助视障者恢复视力。今年3月份的时候,植入物已经在盲猴身上发挥作用。

2、一部分视障患者是由于眼睛或视神经受损失去了正常视力,但他们大脑的视觉皮层是完好的。如果将脑机接口设备植入到大脑的视觉皮层中,在电刺激的帮助下,视觉信息便可以绕过受损的眼睛或视神经直接传递给大脑,这类患者便有希望“看见”。马斯克3月份说:分辨率一开始会很低,就像早期的任天堂显卡一样,但最终可能会超过正常的人类视觉。

3、但也有研究者认为靠盲视这样的皮质植入物不太可能超过人类正常视力盲视是脑机接口将外界信息传输到大脑的其中一种应用,目前脑机接口还可以将触觉等信息传入大脑。在输出大脑信息、用思想控制设备方面,脑机接口已经可以做到移动光标、轮椅或假肢,以及发声说话等。

4、脑机接口连接人脑的这一端,可分为非侵入、侵入和半侵入三类。其中,盲视等项目采用的侵入性接口需要打开颅骨,将皮层内微电极植入人脑,是三类中信号质量最好的。下面是这类脑机接口的一些新近突破。

5、瘫痪10年用机械臂喝水,假手也有触感。通过脑机接口,-,控制机械臂,帮助瘫痪者完成日常动作,是研究者最先尝试实现的功能之一。2012年的一项开创性研究,将脑机接口与机械臂相连,让一位因卒中四肢瘫痪14年的患者恢复了部分手部功能,第一次实现自己用“手”喝水。

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1、接下来的研究不断提高脑机接口控制的精细程度,增加机械臂可活动部位和运动方向,但做出的动作始终不如人类的快速和准确。部分原因是,健全人拿取物体时依赖触觉,如果手部丧失感觉,仅靠视觉判断,拿起杯子这种简单动作也会变得缓慢笨拙。通过脑机接口控制机械臂时,也存在同样的问题。于是,研究者为机械臂使用者提供了触觉反馈,并将结果发布在2021年的《科学》。

2、研究参与者是一位28岁男性,因颈部脊髓损伤而四肢瘫痪10年。研究者为他植入了2个有88个电极的微电极阵列,位于大脑运动皮层控制手臂和手的位置,用来测量并分析他想要做出什么动作。大脑神经元发出的信息,解码后传递至机械臂,控制机械臂做出抓握等动作。另外2个有32个电极的微电极阵列,被植入到引起手掌和手指感觉的大脑感觉皮层。

3、机械臂手中的传感器接收到压力信号后,通过脑机接口将信号传导到参与者大脑,引起手触摸到物体的感觉。双向脑机接口示意图。:参与者通过大脑皮质内实时控制机械臂,控制包含5个维度,深蓝色箭头,:4个微电极阵列被植入大脑左半球。

4、运动皮层阵列,浅蓝色,记录人控制假肢的神经活动,感觉皮层阵列,红色,传递刺激信号,唤起手部感觉,两个方向上的信号同时传导;:机械手电极的扭矩测量,彩色方块代表感知手部刺激的电极和位置;和:感觉和运动信号处理;和:两种测试任务的俯视图参与者分别在有和没有触觉反馈的条件下,做了9种拿取物体的测试,共108次。没有触觉反馈的时候,测试总得分为17分,仅一次测试获得满分3分;有触觉反馈的时候,总分21分,满分15次。添加触觉反馈,将成功完成测试的时间减少了51.2%,中位数时间从20.9秒减少到10.2秒。

5、速度提高主要来自尝试抓起物体的时间缩短,因为没有触觉反馈时,参与者需要花更多时间把手放在确保能抓稳物体的位置上。目前,控制机械臂的脑机接口,已经可以帮助四肢瘫痪者完成一些日常动作,并且通过提供一定的触觉反馈提高了动作速度。未来的研究,还将继续探索如何让思想对设备的控制更精细,以及设备如何更有效地为大脑提供反馈,最终使人对外部设备的控制能力尽量接近对人体的控制。四肢瘫痪者通过脑机接口控制机械臂抓取物品。

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