脑机接口移动轮椅

一种无线电极装置可以将脑电波模式从头部发出，使猴子能够使用仅由思想控制的电动轮椅来操纵自己并获得奖励。

医学的一个主要挑战是开发能够帮助严重残疾的瘫痪患者重新获得行动能力和独立性的系统。

一种方法是通过在头皮上安装电极来窃听大脑活动的模式，然后训练使用者以一种特定的方式改变他们的想法，计算机通过监测电极捕捉到的脑电波模式来识别。

但是这些设备只对非常粗糙的运动有用，不适合日常使用。

最近，科学家们开始试验一种电极，这种电极可以植入大脑，窃听人们计划运动时神经系统发出的声音，然后将其传输给计算机来控制机器人。

科学家们在实验猴子身上取得了一些成功，但是，同样，在相对有限的方式下，通常只涉及手臂运动。

现在，由米格尔·尼科莱利斯领导的杜克大学的一个研究小组已经成功地实现了对两只实验猴子全身运动的记录，使它们能够在电动轮椅上驾驶自己。

研究小组将一个由近150个发丝般细的微小电极组成的网络植入动物大脑的两侧，这些区域与计划和执行运动的区域以及感知感觉的区域相对应。

这些电极能够从附近的神经元集合中捕捉到电活动的尖峰，这些神经元是猴子在思考做出动作时招募的。

然后，这些活动被无线传输到一台电脑上，电脑上运行着一种软件，该软件旨在识别与动物正在执行或计划执行的特定动作相对应的活动模式。

研究小组最初通过被动地移动轮椅上的动物来训练系统，将它们从房间的一个地方带到距离不远的地方。

通过改变获得奖励的路径，计算机能够了解不同数量的神经细胞发射的时间和强度与动物想要移动的方向之间的关系。

不久之后，就有可能将电脑输出直接连接到轮椅上，这样猴子们就可以自己开车去想要去的地方了。

研究小组还发现，动物的大脑信号显示出它们正在考虑与葡萄奖励的距离。

尼可莱利斯说:“这不是训练开始时就出现的信号，而是猴子熟练完成这项任务后产生的效果。”

“这是一个惊喜。它展示了大脑在吸收设备(在这个例子中是轮椅)以及设备与周围世界的空间关系方面的巨大灵活性。”

下一步，研究小组计划扩展他们的设备，以记录更多脑细胞的活动，他们认为这将提高他们接收到的信号的分辨率，然后在人类患者身上进行试验。