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BRAINGATE 技术：辅助...
摘要：创新的神经假体技术 Brain Gate 旨在让瘫痪或其他运动障碍患者能够用自己的思想操作设备。该技术通过利用一个微型植入式传感器记录大脑中的神经活动并将其转换为电信号，可用于控制外部设备，如计算机、机械臂甚至通讯设备。瘫痪和其他运动障碍患者希望这项技术能够帮助他们重新掌控自己的生活，该技术已在动物模型上成功测试，并在人体临床试验中显示出良好的效果。借助 Brain Gate 技术，辅助技术领域可能会发生一场革命，让有障碍的人能够以以前无法想象的方式与外界互动。麻省总医院和布朗大学的一组科学家发明了 Brain Gate 技术。该系统由一个微型传感器组成，该传感器被插入大脑中调节运动的部分，即运动皮层。该传感器能够识别大脑运动神经元产生的电脉冲，并将这些信号转换为可用于操作外部设备的指令。
Ewina Tsam Kiu Pun – 生物医学工程博士及计算机科学硕士
2018 – 2024 BrainGate 临床试验联盟，研究生，罗德岛州普罗维登斯。• 论文导师：Leigh Hochberg 教授• 设计了下一代皮层内脑机接口 (iBCI)，以与 4 个临床站点的 50 多人多学科团队一起恢复截瘫患者的交流。• 开发、部署和测试了临床试验参与者体内神经生理多电极阵列记录中分布变化的实时监测算法。• 使用 LSTM 将光标控制稳定性从每日重新校准扩展到 3 个月的连续使用而无需任何重新校准，使临床试验参与者能够独立使用 iBCI。• 从 24 小时连续神经记录（例如睡眠、饮食和 iBCI 控制）中对 7 类日常活动的神经表征的分类准确率 >80%。• 将 10 多个手势解码为个人 iBCI 在桌面计算机上使用的操作命令。 • 分析和整理多年的临床神经和行为健康数据。 • 指导本科生；建立并启动新的内部网站以促进知识转移。 • 迁移团队以使用 GitHub 进行更好的代码管理和版本控制。
可扩展的千通道穿透微针阵列，用于多模式和大面积覆盖脑机接口
犹他阵列为 BrainGate 等尖端神经功能恢复项目提供动力，但底层电极技术本身在过去三十年中几乎没有取得任何进展。在这里，利用先进的双面光刻微加工工艺来展示 1024 通道穿透硅微针阵列 (SiMNA)，其记录能力和皮质覆盖范围可扩展，适合临床转化。SiMNA 是第一个具有柔性背衬的穿透微针阵列，可适应大脑运动。此外，SiMNA 具有光学透明性，允许同时进行光学和电生理学神经元活动检查。SiMNA 用于展示对长期植入小鼠的自发和诱发场电位以及单个单位活动的可靠记录，这些记录在长达 196 天内响应光遗传学和胡须气流刺激。值得注意的是，1024 通道 SiMNA 建立了大鼠宽带大脑活动的详细时空映射。这种新型可扩展且生物相容的 SiMNA 具有多模态能力和对宽带大脑活动的敏感性，将加速基础神经生理学研究的进展，并为用于脑机接口的穿透和大面积覆盖微电极阵列树立新的里程碑。