科技日報北京11月15日電 (記者張夢然)瑞士威斯生物和神經(jīng)工程中心公布了其完全可植入的ABILITY腦機接口系統(tǒng)所獲得的最新臨床前神經(jīng)數(shù)據(jù)。近日在美國圣地亞哥舉行的2022年神經(jīng)科學(xué)學(xué)會會議上公布的這一結(jié)果,展示了ABILITY在連接不同電極類型方面的靈活性。
ABILITY是一種無線植入式醫(yī)療設(shè)備,旨在長期植入和家庭使用,可用于因肌萎縮側(cè)索硬化癥、腦干中風(fēng)或脊髓損傷導(dǎo)致的嚴(yán)重癱瘓患者恢復(fù)溝通和運動。
團隊開展的臨床前可行性研究通過植入顱骨下方皮質(zhì)內(nèi)的微電極陣列和皮層電圖網(wǎng)格電極記錄了綿羊的大腦活動。
研究人員稱,該設(shè)備在幾個月內(nèi)實時記錄和傳輸神經(jīng)數(shù)據(jù),這些新結(jié)果是向證明該設(shè)備的安全性和有效性邁出的重要一步,該設(shè)備展現(xiàn)的性能和數(shù)據(jù)質(zhì)量令人鼓舞。
該設(shè)備的兩個微電極陣列,每個都比豌豆小,記錄了單個神經(jīng)元的活動,這些神經(jīng)元帶有一系列穿透皮層表面的細針,設(shè)備可從非常小的大腦區(qū)域以高精度解碼精細運動意圖。在另一項研究中,四個皮層電圖網(wǎng)格,每個大約有郵票大小,記錄了皮層表面的信號。與微電極陣列相比,皮層電圖網(wǎng)格電極能覆蓋更大的大腦區(qū)域并測量神經(jīng)元組合活動,從而解碼人類的信號。
ABILITY系統(tǒng)能以足夠高的頻率記錄128個神經(jīng)數(shù)據(jù)通道,以觀察單個神經(jīng)元之間的通信與低頻同步活動。它通過皮膚無線傳輸數(shù)據(jù),并以感應(yīng)方式通過皮膚無線供電。
在研究中,患者學(xué)會了調(diào)節(jié)神經(jīng)活動來控制拼寫軟件。團隊表示,該研究強調(diào)了突破性植入技術(shù)的臨床需求,以提高患者和護理人員的易用性。
研究團隊目前正準(zhǔn)備進行人體臨床試驗,以評估ABILITY系統(tǒng)的性能并了解患者、護理人員和醫(yī)療保健專業(yè)人員對植入式腦機接口的接受程度。
【總編輯圈點】
從動物實驗邁向人體臨床試驗,ABILITY腦機接口系統(tǒng)即將邁出關(guān)鍵性的一步。我們可以看到,近年來出現(xiàn)了不少類似的研究進展,用各種方式破譯腦電信號,以實現(xiàn)病患和外界的溝通和交流。本文介紹的ABILITY是一種可植入系統(tǒng),記錄神經(jīng)元的活動,解碼大腦的運動意圖和人類的語音。它通過皮膚來傳輸原始數(shù)據(jù),也通過皮膚為植入物進行供電。當(dāng)然,腦機接口系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、易用性、安全性仍會是患者和醫(yī)護人員的關(guān)注焦點,還有一系列研究需要開展。