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微型芯片大脑植入:帮助恢复视听觉

本文摘要:过去,眼睛失聪的人仅有能利用器官移植手术才有机会重见光明。不过,近期研究研发出有一款可植入大脑的微型芯片,让来自外界的图像和声音可跨过眼睛和耳朵,必要传超过大脑,协助病人完全恢复视觉和听力。可将视觉资讯切换为数字编码,必要传遍大脑中该芯片由美国莱斯大学研究人员发明者,是一款可置放大脑中的扁平显微镜「FlatScope」,重量仅有0.2公克、大小为传统显微镜的1/5000。

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过去,眼睛失聪的人仅有能利用器官移植手术才有机会重见光明。不过,近期研究研发出有一款可植入大脑的微型芯片,让来自外界的图像和声音可跨过眼睛和耳朵,必要传超过大脑,协助病人完全恢复视觉和听力。可将视觉资讯切换为数字编码,必要传遍大脑中该芯片由美国莱斯大学研究人员发明者,是一款可置放大脑中的扁平显微镜「FlatScope」,重量仅有0.2公克、大小为传统显微镜的1/5000。

FlatScope需要监测和性刺激神经元,例如,必须让大脑接管到特定图像时,之后性刺激比较不应的神经元。意即,FlatScope可以将视觉资讯切换为数字编码的包覆,必要传遍大脑中,让大脑接管到外界图像,但过程却几乎不必经过眼睛。相比原有技术,能感测和性刺激更加多神经元、2D变3D、范围加深另一方面,过去科学家早已研发转让活化神经元闪烁、以便让科学家仔细观察大脑活动的技术,某种程度的,FlatScope也能在大脑表层监测有所不同神经元对图像的反应。

虽然像这样用探针加载神经讯号的技术,过去早已被用作化疗帕金森氏症和癫痫,但研究人员认为,目前最先进设备的探针也仅有16个电极,大大容许了人类对大脑活动的研究。相比下,FlatScope一次可以监测和性刺激成千上万个大脑皮层的神经元,仔细观察规模比以往大上许多。除了较过去技术能监测到更加多神经元,FlatScope还可以更加了解大脑中,研究我们如何处置感官,甚至进而掌控感官输出。

此外,FlatScope仔细观察到的神经元也较过去从平面变革为立体。「我们打造出的显微镜可以捕捉到三维图像,因此,我们不只可以看到表面,也能看见一定的深度。

」研究人员说明。「现在我们还不告诉无限大在哪,但我们期望可以看见的组织下500微米浅。

」研究人员认为,这样的仔细观察规模,让他们以求认识到皮层的密集层,而这里是大多数大脑计算出来过程再次发生的地方,由许多神经元相连构成。预计4年内展开人体试验FlatScope是美国国防部DARPA的计划之一,他们获取共6,500万美元,要打造出打造出低解析度神经介面。而莱斯大学共计取得4年400万美元的经费,目标为研发出可协助病人恢复视听觉的光学韧体介面。不过,FlatScope目前仍在初期阶段,目前仅有在人造萤光物上测试、必须用电线供电以传输资料。

不过,其仔细观察规模早已确切到可仔细观察到个别神经元,且能跟上大脑活动的速度。研究人员回应,他们的下一步是在实验鼠上测试这套系统。

一方面,要测试该系统在人体用于安全性无虞,另一方面也要寻找让活化神经元闪烁、以及无线供电给微型显微镜和iTunes数据的方法,预计4年内能开始展开人体试验。


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