匹兹堡大学和卡内基梅隆大学研究新型脑机接口技术有望应用神经修复领域

当人们遭受神经系统的损伤或疾病时,他们会失去行动力,如行走、开车。目前存在的脑机接口系统可以将大脑信号转化为执行动作,从而恢复身体一些功能,但目前的脑机接口还存在一些局限性,即使是简单的任务总是不能平稳运行,需要不断调整才能完成。

匹兹堡大学和卡内基梅隆大学的研究人员正在研究如何在脑机接口技术的帮助下了解大脑在学习任务时的工作原理。该团队正在推进脑-电脑接口技术的研究,旨在帮助使用神经假肢的截肢患者改善生活。

脑机接口技术

该研究团队合作开发了从大脑到外部设备的直接通路。通过使用比头发还小的电极,记录神经活动,并使之可用于控制算法。研究大脑如何随着新型脑机接口技能的学习而变化。

当受试者形成一个运动意向时,会在这些电极上产生活动模式,然后将这些活动渲染成电脑屏幕上的运动。然后受试者改变神经活动模式,以唤起他们想要的运动方式。

在新的研究中,该团队设计了一种技术,即脑机接口可以在后台不断地重新调整,以确保系统始终处于校准状态,随时可以使用。

从某种意义上说,算法 “学习 “了如何适应神经记录界面中固有的噪声和不稳定性。研究结果表明,人类掌握一项新技能的过程涉及到新的神经活动模式的产生。该团队最终希望这项技术能够在中风康复的临床环境中使用。

这样的自我校准过程一直是神经修复学领域的一个长期追求的目标,而该团队研究中提出的方法能够从不稳定中自动恢复,而不需要用户自己停下来重新校准系统。

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