【科技动态】无线脑机接口：利用意识来控制电视、计算机、轮椅
“此装置以48Mb/秒的速度向大脑传输数据，此速度可以高达家庭互联网连接的速度”，而功率为30毫瓦，仅为智能手机功率的一部分，由电池进行供电。
无线脑机接口采用头戴式发射器
少数瘫痪病人很快就可以使用此无线脑机接口来快速发送其意识命令，其速度可以高达家庭互联网连接的速度。
经过数十年的努力工作，布朗大学与犹他州Blackrock Microsystems公司的研究员将此无线装置商业化，此装置可以粘附在人类头骨上，并且可以通过无线电形式来发送由人脑植入设备收集的意识命令。
Blackrock公司称，此装置将获得美国食品药品监督管理局颁发的结关通行证，有望在今年对志愿者的远程意识控制进行测试。
此装置由布朗大学“大脑之门”研究团队进行开发，是首个在瘫痪病人脑部植入的装置。可以对大脑皮质神经元发射的电信号进行记录，用于转动轮椅或指挥机械手臂运动。
在实验过程中，存在某些限制条件，患者只能在实验室助理的帮助下佩戴假肢。大脑发出的信号可以由头颅端口上的电缆进行收集，之后，再通过金属线发送至信号处理器的笨重机架。
布朗大学工程学教授阿尔托·诺米科领导了无线系统的设计和制作，他表示“你无法想象在家庭环境中满身插着电子装置的电线是何种情形，这是不切实际的”。
新型接口为无线型设计，可以处理汽车气帽大小装置内部存储的大脑数据。可以将其粘贴在颅骨，与大脑内部植入的电极连接。装置内部包含处理器（放大神经元发出的微弱的电脉冲）、信息数字化电路、无线电装置（可以向接收器发送长达几米的无线电）。在此装置中，可以以控制信号的形式获得相关信息，从而表达病人“想要移动电脑屏幕上的光标”这一意识。
教授阿尔托·诺米科说：“此装置以48Mb/秒的速度向大脑传输数据，此速度可以高达家庭互联网连接的速度”。此装置功率为30毫瓦，仅为智能手机功率的一部分，由电池进行供电。
之前，科学家给出了无线脑机接口原型，也出售简单的发射器用于动物研究。密歇根大学生物医学工程助理教授辛迪·查斯泰克说：“虽然如此，但是仍然没有能够输入和输出Mb数据的装置。因此，从本质而言，此装置属于新型装置”。
虽然植入装置每天可以发送相当于200个DVD容量的数据，但是与大脑在执行最简单动作时产生的数据相比，此数据并不显得十分庞大。在人脑皮层中，存在数十亿的神经元，而科学家从未同时测量出200个或更多的神经元。诺米科说：“你和我的大脑都如同PB机一样。就此而言，100Mb/秒也属于中等速度”。
Blackrock公司已经开始向灵长类动物研究实验室销售“Cereplex-W”无线处理器，售价为1.5万美元。犹他大学教授同时也是Blackrock公司的所有者和总裁的弗洛里安·首尔兹巴赤尔说：“也可能肯快就会对人类进行测试。”布朗大学的科学家计划将其应用于瘫痪患者，但仍未付诸实践。
目前，五六名瘫痪病人（包括ALS晚期病人）参与“大脑之门”试验。此试验采用旧技术。这些研究正在波士顿和加利佛尼亚州进行，与大脑接触的植入物是由针状硅电极组成的小型阵列。虽然此阵列由Blackrock公司出售，但是通常称为“犹他阵列”。要想建立脑机接口，需要将此阵列置于大脑运动皮层的组织中，其端部可以记录100个甚至更多的神经元的放电模式。
科学家发现的微小电爆炸可以解码为动物或者人类运动相当精准的读数。解码此信号之后，数百只猴子以及越来越多的瘫痪志愿者可以通过机械手臂来控制电脑鼠标或移动物体，有时，此运动表现出令人惊讶的灵活性。
但是，在大大简化此装置并且使其更具可靠性之前，“大脑之门”技术将不会应用于临床。头戴式无线模块是实现此目标的其中一步。最后，科学家说：“因为金属线可能造成感染，所以所有电子设备都可完全植入身体，而不必将金属线穿过皮肤。”
去年，布朗大学研究人员给出了完全植入接口的原型报告，电子装置封装在钛金属内部，植入头皮下方。此装置目前还未应用于商业目的。
在提及患者利用意识控制来移动机械手臂时，查斯泰克说：“如果可以将其植入皮肤下，你在视频中看到的所有动作都可以在家完成。穿过皮肤的金属线是此系统最为危险的部分”。
（来源：MIT科技评论，作者：安东尼·瑞格拉多）
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