重磅！一種治療腦部疾病的神經(jīng)芯片出爐，可阻止癲癇發(fā)作、帕金森氏震顫等

每經(jīng)編輯 杜宇

據(jù)科技日?qǐng)?bào)1月31日消息，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員將低功耗芯片設(shè)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法和柔性植入式電極相結(jié)合，制作出一種神經(jīng)接口，可識(shí)別和抑制各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病癥狀。研究成果近日發(fā)表在《IEEE固態(tài)電路》雜志上。

得益于256通道高分辨率傳感陣列和節(jié)能機(jī)器學(xué)習(xí)處理器，名為“神經(jīng)樹”的該系統(tǒng)可從真實(shí)患者數(shù)據(jù)和疾病動(dòng)物模型中提取廣泛的生物標(biāo)志物并分類，從而實(shí)現(xiàn)高度準(zhǔn)確的癥狀預(yù)測(cè)。

圖片來源：攝圖網(wǎng)-401150409 （圖文無關(guān)）

研究人員稱，神經(jīng)樹得益于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確性和決策樹算法的硬件效率。這是第一次能將如此復(fù)雜但節(jié)能的神經(jīng)接口集成到癲癇發(fā)作等二元分類任務(wù)，并用于手指神經(jīng)修復(fù)等分類任務(wù)中。

“神經(jīng)樹”通過從腦電波中提取標(biāo)志物(已知與某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)的電信號(hào)模式)發(fā)揮作用。它會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分類，并指出它們是否預(yù)示著即將發(fā)生的癲癇發(fā)作或帕金森氏震顫等。一旦檢測(cè)到癥狀，就會(huì)激活同樣位于芯片上的神經(jīng)刺激器，發(fā)送電脈沖來阻止。

該芯片面積的高效設(shè)計(jì)意味著它尺寸非常小(3.48平方毫米)，還具有擴(kuò)展更多通道的巨大潛力以及很高的能源效率。

除了這些優(yōu)勢(shì)之外，該系統(tǒng)還可檢測(cè)比此前設(shè)備更為廣泛的癥狀。該芯片的機(jī)器學(xué)習(xí)算法在來自癲癇和帕金森病患者的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了訓(xùn)練，成功對(duì)來自這兩個(gè)類別的神經(jīng)信號(hào)進(jìn)行了準(zhǔn)確分類。

圖片來源：攝圖網(wǎng)-500607970

另據(jù)南方都市報(bào)1月14日消息，美國(guó)神經(jīng)技術(shù)公司Inner Cosmos近日公布了首個(gè)治療抑郁癥的“大腦芯片”。

據(jù)報(bào)道，Inner Cosmos公司的“數(shù)字藥丸”是世界上首個(gè)治療抑郁癥的大腦植入物，包括兩個(gè)部分，即置于頭皮下的電極和扣在患者頭發(fā)上為設(shè)備供電的“處方艙”。

植入物向受抑郁癥影響的大腦區(qū)域左側(cè)背外側(cè)前額葉皮層發(fā)送微小的電脈沖，每天一次，每次15分鐘。在不做治療的時(shí)候，外部設(shè)備不需要扣在頭上。

據(jù)悉，治療大腦所有病癥的植入物正在行業(yè)中掀起波瀾，目前有多家公司正在爭(zhēng)先恐后地將其產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

埃隆·馬斯克的Neuralink公司預(yù)計(jì)在6個(gè)月內(nèi)開始人體試驗(yàn)。該公司最近進(jìn)行了一次產(chǎn)品演示，展示了其在猴子大腦中的芯片，使猴子能夠控制屏幕上的鍵盤，打出完整的句子。

Synchron公司將于今年7月開始對(duì)其大腦植入物進(jìn)行人體試驗(yàn)，它可以讓佩戴者僅用思維來控制計(jì)算機(jī)。

研究機(jī)構(gòu)也在開發(fā)大腦芯片。如英國(guó)布里斯托爾的Southmead醫(yī)院被認(rèn)為是世界上第一個(gè)植入設(shè)備以扭轉(zhuǎn)帕金森癥癥狀的醫(yī)院。

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合科技日?qǐng)?bào)、南方都市報(bào)

封面圖片來源：：攝圖網(wǎng)-500607970