脑机接口技术有助于治疗渐冻症、高位截瘫和失语症患者?

2021
07/21

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让猴子用意念打游戏的脑机接口技术,有助于治疗渐冻症、高位截瘫和失语症患者?

于本月举办的第四届世界人工智能大会有一个类脑智能主题分论坛,会上中国人工智能产业发展联盟发布了《脑机接口技术在医疗健康领域应用白皮书》,非常“接地气”地阐述了各国具体的相关政策、应用案例和产业环境及挑战。换句话说,脑机接口应用于医疗是一个“可见的”未来。 

脑机接口概括看是在大脑和外部环境之间建立一种不依赖于外周神经和肌肉的交流和控制通道,从而实现大脑与外部设备的交互。是涉及神经生理学、计算机科学和工程学等多学科的交叉技术。

比较近的一个例子是今年四月Elon Musk在Twitter上展示Neuralink的实验成果:一个半月前给一只九岁的猴子植入了两枚硬币大小的芯片,然后通过外接手柄和操作性条件反射学习,猴子将前方屏幕中的白点移动到目标区域可获得香蕉果昔的奖励。之后移除手柄,猴子的大脑活动通过蓝牙传输并处理成为计算机能够翻译的电压数值和操作指令。反复训练之后,猴子可以在不接触任何硬件的情况下玩简单版的乒乓球电脑游戏。Elon Musk对实验的解读是,该应用可扩展于帮助瘫痪患者使用智能手机,甚至进阶可将信号从大脑神经链接到运功神经元簇,帮助截瘫患者站立行走。

脑机接口系统由六大部分组成:人脑、脑信号采集、脑信号处理与解码、控制接口、外设和神经反馈,同时分为完全侵入式、微创侵入和非侵入式。在人工智能大会,专家提出五种脑机接口技术在医疗的应用场景:

- 肢体运动障碍诊疗:

如因脑外伤/脑卒中等疾病导致的患侧脑区对应肢体控制障碍,因运动神经元受损导致的肌肉萎缩无力等

- 意识与认知障碍诊疗:

植物状态/微意识状态的植物人,阿尔兹海默症导致的认知障碍等

- 精神疾病诊疗:

强迫症、抑郁症、精神分裂等精神疾病

- 感觉缺陷诊疗:

听觉、视觉、触觉等多种感觉器官缺陷

- 癫痫和神经发育障碍诊疗:

癫痫、儿童神经发育缺陷等

全球多国已经有脑技术对应的研究规划,主要组织是美国、欧盟、日本、韩国、澳大利亚和中国。上海是国内最早以计算神经科学开展脑与类脑交叉研究的地区,譬如已启动的专项“全脑神经联结图谱与克隆猴模型计划”等。目前,上海神经科头部医院的项目组专家将脑机接口的临床研究着重于解决运动感知功能受损的神经重症,如渐冻症、失语症和高位截瘫

做一个大胆的假设,暂不讨论道德和监管问题,脑机接口设备既然能够获取患者的运动意图,继而控制与肢体残端对接的假肢设备。那么通过双向传导机制,是否可将机器学习的算法反馈到人脑,人脑是可编辑的生物计算机,复杂的神经和精神疾病能获得解决,脑瘫儿童和家庭有了新的希望。

文章来自:睿安管理咨询


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关键词:
人工智能,渐冻症,失语症,脑机,截瘫,患者,技术,治疗,疾病,缺陷

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