» » BrainGate: распутываем интерфейс мозг-компьютер

BrainGate: распутываем интерфейс мозг-компьютер

6


Пациент в исследовании BrainGate, изображенный с беспроводным устройством Brown, используемым для отправки данных от внутрикортикальных датчиков во внешнюю систему декодирования. (Источник: braingate.org)



Чтение мыслей уже давно отнесено к области научной фантастики. Но с помощью электродов исследователи могут обнаруживать и отслеживать неврологические сигналы, чтобы получить представление об активности мозга.


Одним из самых захватывающих применений этой технологии является интерфейс мозг-компьютер (BCI). BCI, которые нацелены на оцифровку мыслительных паттернов, таких как намерение двигаться, могут помочь людям с потерей двигательной функции, в том числе пациентам с тяжелыми неврологическими заболеваниями или травмами спинного мозга. Применение BCI для управления вспомогательными технологиями может восстановить когнитивно-сенсорную функцию даже у тех, кто остается «запертым», предоставляя им возможность общаться и взаимодействовать с окружающим миром.


Проводные и беспроводные BCI


Одним из основных препятствий, препятствующих использованию BCI за пределами лаборатории, является громоздкая система проводов, необходимая для передачи большого количества данных, собранных из мозга, в компьютер.


Войдите в BrainGate , междисциплинарную исследовательскую группу, включающую Университет Брауна , Больницу общего профиля Массачусетса , Стэнфордский университет , Университет Кейс Вестерн Резерв и Медицинский центр Провиденс, штат Вирджиния . Сосредоточив внимание на практическом применении и надежности, команда стремится разработать вспомогательную технологию BCI для восстановления независимости и общения у людей с ограниченными двигательными способностями.


Последняя работа команды, опубликованная в журнале IEEE Transactions on Biomedical Engineering , подробно описывает клиническое испытание нового беспроводного BCI под названием Brown Wireless Device (BWD). Двое участников исследования в возрасте 63 и 35 лет страдают тетраплегией (параличом всех четырех конечностей), вызванной травмами спинного мозга.


BWD подключается к двум 96-канальным массивам кремниевых микроэлектродов через те же порты, которые используются для исследований с проводными системами BCI. Внутрикортикально имплантированные электроды обнаруживают нейронную активность в части лобной доли, в частности, в области мозга, отвечающей за двигательный контроль. Затем сигнал усиливается и фильтруется, чтобы определить, когда пациент думает о движении конечности, что можно использовать для запуска действия. В этом испытании участники перемещали курсор на планшетном компьютере, чтобы набирать текст и перемещаться по приложениям.


Предыдущие беспроводные BCI не могли сравниться по точности со своими проводными аналогами, ограничение, которое преодолевается протоколом широкополосной передачи BrainGate. Пациенты достигли сравнимой точности и скорости набора текста с помощью BWD, как и при использовании проводного BCI.


За счет минимизации энергопотребления батарея BWD работает до 36 часов, что позволяет непрерывно записывать активность мозга участников в их собственном доме в течение 24 часов.


«С помощью этой системы мы можем наблюдать за активностью мозга в домашних условиях в течение длительного периода времени, что раньше было почти невозможно. Это поможет нам разработать алгоритмы декодирования, обеспечивающие бесшовное, интуитивно понятное и надежное восстановление связи и подвижности для людей с параличом», — говорит Ли Хохберг , руководитель клинического исследования BrainGate, в недавнем пресс-релизе .

Исследователи разработали полностью имплантируемую версию BWD и проверили ее на приматах . В настоящее время они готовят устройство для одобрения регулирующими органами перед клиническими испытаниями на людях.


https://physicsworld-com.translate.goog/a/braingate-untangling-the-brain-computer-interface/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru

новости | Ошибка? Вторник,4:00 0 Просмотров:69
Другие новости по теме:
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.