超声波微创方案,陈天桥雒芊芊脑机接口中心新研究公布

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3月25日消息,当地时间3月22日,神经科学顶级期刊《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等团队的研究人员联合完成的一项研究。研究人员开发了一种新型的微创脑机接口,使用了功能性超声(fUS)技术,可以在不损伤脑组织的情况下记录大脑的详细活动。

据了解,研究团队的目标是打破目前脑机接口发展的一个主要限制,也就是设备需要侵入性的脑部手术来读取神经活动。研究人员开发了一种新型的微创脑机接口,它可以读出与运动计划相对应的大脑活动。他们使用了功能性超声(fUS)技术,它可以精确地绘制大脑深处精确区域的活动,分辨率为100微米,单个神经元大小约为10微米。

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在加州理工学院对该研究的报道中,Andersen实验室的博士后研究员、这项研究的共同第一作者Sumner Norman说,“侵入式的脑机接口已经可以让那些因神经损伤或疾病失去运动能力的人恢复运动能力。”不幸的是,只有少数最严重的瘫痪患者有资格并愿意将电极植入他们的大脑。

Norman说,“功能性超声波是一种非常令人兴奋的新方法,可以在不损伤脑组织的情况下记录大脑的详细活动。我们突破了超声波神经成像的限制,并为它可以预测运动而激动不已。最令人兴奋的是,fUS是一项具有巨大潜力的新技术,这只是我们将高性能、低侵入性脑机接口带给更多患者的第一步。”

目前,发表的这项研究是在非人类灵长类动物身上进行的,研究显示,在几秒钟内预测出非人类灵长类动物将要进行的行为(眼球运动或伸展)、运动方向(向左或向右),以及它们计划何时运动。论文显示,这一新方法预测猴子眼球运动的准确率约为78%,预测伸展运动的准确率为89%。

据加州理工学院介绍,研究团队与南加州大学神经外科医生Charles Liu合作的另一项工作正在进行中,目的是研究这项新技术,参与的人类志愿者通常是由于脑外伤而移除了一块头骨。研究团队认为,因为超声波可以不受影响地通过这些“声窗”,所以研究功能性超声波如何测量和解码这些个体的大脑活动将成为可能。

据了解,陈天桥雒芊芊脑机接口中心是陈天桥雒芊芊脑科学研究院的研究机构之一,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,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。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。

来源:搜狐科技

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