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美国科学家通过微电极植入猴脑实现脑控光标游戏,推动脑机接口技术发展

2003-12-03 00:00 米古伊尔·尼克勒里斯团队 路透社报道,公爵大学研究发布 阅读 0
核心摘要: 美国公爵大学科学家通过将微型电极植入恒河猕猴大脑,实现猴子利用脑信号控制计算机光标玩游戏,展示了脑机接口技术在动物实验中的最新进展。该研究为未来瘫痪患者功能恢复提供了重要的技术基础和科学依据。

美国北卡罗来纳州公爵大学的米古伊尔·尼克勒里斯博士团队成功将微型电极植入恒河猕猴大脑,实现猴子通过脑信号控制计算机光标玩游戏。该研究通过脑机接口技术,展示了动物利用大脑思维而非肢体动作操控外部设备的可能性,为未来瘫痪患者的功能恢复提供了重要实验基础。

三年前,尼克勒里斯团队曾报道猴子通过植入大脑的电极控制机械手臂,但当时猴子仍会同时使用前肢辅助操作。最新实验显示,经过训练后,猴子能够仅凭思维和视觉反馈控制机械手臂,主动抑制自身肢体动作,实现更纯粹的脑控操作。

本次实验使用两只雌性恒河猕猴,分别命名为奥罗拉和艾维。研究人员将直径小于人类头发丝的微电极植入猴子大脑的额叶和顶叶区域,这些区域是运动指令的主要发出地。奥罗拉植入了96根电极,艾维则植入了320根电极。

电极捕捉到的微弱神经信号被传输至计算机系统,研究团队通过建立信号识别模型,将大脑信号与特定运动指令对应起来。计算机系统据此发出指令,控制机械手臂的动作。

实验初期,研究人员训练猴子使用操纵杆控制电视游戏中的光标,同时记录电极附近神经元的电活动。随着训练进展,猴子逐渐掌握了仅通过脑信号控制光标移动的技能,展现出高度的神经适应性和学习能力。

该研究不仅深化了脑机接口领域的基础科学理解,也为未来将此技术应用于瘫痪患者的功能恢复奠定了坚实基础。尼克勒里斯博士表示,尽管科学和工程上仍有诸多挑战,但脑机接口技术有望成为帮助瘫痪患者恢复自主运动能力的关键手段。

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