当大脑植入芯片:从瘫痪康复到记忆修复的神经技术革命
时间:2016-04-29 12:15 来源:国外媒体 作者:综合报道 点击:次
据国外媒体报道,美国瘫痪患者伊恩·伯克哈特(Ian Burkhart)因五年前一场车祸导致全身从肩部以下瘫痪。他在两年前接受了大脑芯片植入手术,如今24岁的他终于能自由控制右手臂和右手腕,成为全球首例通过大脑芯片植入“复活”瘫痪肢体的人。这项突破性研究由俄亥俄州立大学和范斯坦医学研究中心合作完成,成果发表在《自然》杂志上。 大脑芯片的工作原理:当人脑产生动作意图时,神经元以电信号形式传导指令,在感觉运动区形成特定神经冲动。植入的微芯片阵列(如犹他阵列)记录这些信号,通过算法解码后,绕过受损脊髓直接刺激手部肌肉,实现意念控制。伯克哈特的案例中,芯片连接了128个电极,实时解码运动意图,使他能在实验室环境下完成抓握等动作。 类似技术也应用于其他瘫痪患者。2015年,瘫痪13年的Erik Sorto通过大脑植入芯片,成功用意念控制机械臂喝到啤酒。该研究由加州理工学院主导,芯片植入后顶叶皮层,解码意图控制机械臂。 扩展应用:唤醒大脑与修复记忆:大脑芯片技术正从运动康复扩展到认知修复。针对帕金森病、阿尔茨海默病,深部脑刺激(DBS)芯片可调节异常神经环路。2014年,广州军区武汉总医院为一名植物人植入芯片,通过电刺激成功唤醒患者。美国国防部高级研究计划局(DARPA)正在开发记忆修复芯片,通过备份和回放海马体神经信号,恢复受损记忆。纽约大学神经科学家约瑟夫·勒杜(Joseph LeDoux)指出,这类似于“记忆假肢”,已在老鼠实验中取得进展。 超人类主义与未来展望:未来学家佐尔坦·伊斯特万(Zoltan Istvan)认为,大脑植入物将实现人机融合,甚至永生。他透露,已有两人在黑市寻找医生植入芯片,以实现思想交流。他预测10年内瘫痪患者可穿戴外骨骼奔跑,20年内人工智能成熟,人类可选择替换感官器官。然而,这些设想面临伦理和安全挑战,如感染、信号衰减、隐私风险等。 参考文献:Bouton, C. E., et al. (2016). Restoring cortical control of functional movement in a human with quadriplegia. Nature, 533(7602), 247-250. (责任编辑:泉水) |