大腦植入晶片,意念控制癱瘓肢體成真

作者 | 發布日期 2016 年 04 月 18 日 8:03 | 分類 尖端科技 , 晶片 , 醫療科技 follow us in feedly

24 歲的 Ian Burkhart,5 年前因潛水意外造成頭部以下癱瘓。如今,他重拾癱瘓肢體的控制權,不僅可拿吸管、倒罐子,甚至可彈電動吉他。這一切歸功於植入大腦的晶片和神經解碼裝置,讓神經訊息可繞過受傷脊椎,直接刺激手部肌肉。研究報告指出,在嚴重癱瘓的案例中,這是第一起肢體復甦的成功案例。



Ian Burkhart 於兩年前開始參與實驗,植入大腦中的晶片由 96 條「類燈絲微電極」組成,用來記錄個別神經元的發射,接著透過「神經輔助裝置」解碼不同動作的神經發射模式,將解碼後的動作指令直接傳給肌肉,完成連續手部動作。

「神經輔助裝置」(Neuroprosthetic devices)運用「神經旁路」(Neural bypass)技術,讓大腦運動皮質區發送的訊息可繞過受傷神經系統,直接刺激肌肉,達成復甦癱瘓的效果。此裝置曾成功解碼和情感相關的神經訊號,並且讓靈長類動物和人類可透過意念控制電腦和機器手臂。

數位時代配圖

此項實驗在晶片植入大腦後曾面臨許多挑戰。例如,儘管想著同樣的動作,神經發出的訊號卻每次都不同,為了成功解讀神經訊號代表的動作,該裝置具備機器學習(machine-learning)的演算法,以適應神經訊號的改變。除了機器需不斷學習,對 Bukhart 來說,訓練過程必須非常專心,才能完成過去根本不需思考的動作。「但這就像運動,在不斷地嘗試後,它變得越來越簡單。」Bukhart 說。

數位時代配圖

實驗結果著實振奮人心,但這項新技術還是有所限制。例如,該裝置目前需在實驗室中操作,距離讓癱瘓者隨身攜帶配備,還有一段路要走。參與這項實驗的醫生也希望這套系統能更加實用、可負擔並降低侵入性,希望未來能透過無線網路技術實現這些願景。

(Source:YouTube

(本文由 數位時代 授權轉載;圖片來源:OSU Wexner Medical CenterNature 影片截圖) 

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