脑损伤的新的希望

不久的一天,那些遭受创伤性损伤脊髓和失去四肢的使用可以恢复流动由于巧妙的解决方法:大脑芯片是指神经信号在神经受伤加上一个接收器会捡起在另一边。

这个工作是接近现实的感觉运动神经工程中心(CSNE),由圣地亚哥州立大学的研究人员,华盛顿大学和麻省理工学院。帮助引导沿着这雄心勃勃的和急需的技术,美国国家科学基金会最近CSNE新的资金,提供额外的1500万美元到2000万美元在未来五年。

使用植入式芯片在大脑中是一个重要的医学科学和不断增长的趋势,副主任山姆Kassegne说CSNE圣地亚哥大学和机械工程系教授。仅在美国,有超过100000人brain-implanted电极来帮助管理许多疾病包括帕金森病和慢性抑郁症。

创建一个迂回

认为能够使用植入式电极安装一个迂回的恢复运动功能brain-to-body通讯系统。

“神经信号在本质上是电子的,”Kassegne解释道。“当大脑或脊髓受损,这些电信号不能通过。并没有什么错的信号,但它被屏蔽的。”

电极可以听这些电信号他们起源于大脑——“解码意图使用肢体”,正如Kassegne所说的那么提要信息到一个装置,将电信号转换成一个无线传输。接收器的功能瘫痪肢体拿起这些信息,将它转换成原始电信号尽可能准确地刺激神经,恢复功能。

2011年,美国国家科学基金会授予圣地亚哥大学,华盛顿大学和麻省理工学院18.5美元工程研究中心(ERC)批准建立CSNE。中心资助的研究更好的方法来使用电子设备和传输神经信号,以及探讨如何使这些设备安全、能源效率和信息安全。

每个大学参与中心专注于特定领域的专业知识,但他们密切合作的共同目标,开发高功能脑-机接口,可以恢复运动功能的神经系统损伤。

权力从超声波

过去五年,13圣地亚哥大学的教职员工和数十名研究生和本科生项目的在几个方面取得了巨大的进步。机械工程师凯月和他的同事们开发了一种方法来供电和充电植入大脑装置ultrasound-a小说和方便的方法植入机器提供力量。计算机工程师Yusuf Ozturk曾在使用蓝牙技术来传输信息植入设备的节能方式。(为一个完整的清单的圣地亚哥大学的研究人员参与CSNE,访问中心的网站)。

CSNE内的一些研究人员,包括Kassegne、月亮和Ozturk也向上圣地亚哥大学的新智能健康大学所使用的识别领域追求卓越将进一步探索潜在的可穿戴式生物医学技术。

今天,研究人员在CSNE各机构正在与一个植入芯片的大小和宽度纸板饮料过山车可以读取信号从大约10000个神经元。在五年的时间里,Kassenge希望将增加数以百万计的神经元,以及它们之间的交互。

增加产能,将使设备恢复更复杂的运动功能。现在,这项技术可能会让人神经系统损伤能够拿起咖啡杯。有一天这些设备的改进版本可以允许他们弹钢琴。在未来的几年里,研究人员将继续验证结果他们期间生成的第一阶段格兰特,以及对早期人类临床试验工作。

“我们希望在未来五年内,我们会了解更多的脑机接口更自然,“Kassegne说。“我们能够继续我们的工作和生产主要里程碑构建成功,我们已经在过去的五年。”

“大脑”

伦理委员会的资助也种植未来成功的种子,使年轻的科学家和学生接受培训在一个至关重要的研究领域。教育、多样性和外联团队在CSNE也适用于圣地亚哥大学的数学、科学和工程成就项目,以及西南大学,介绍这一新兴行业的圣地亚哥社区。

“伦理委员会批准的一个有趣的结果已经产生的兴奋已经在我们的本科生和研究生,“Kassegne说。

研究生Mieko Hirabayashi Kassegne的实验室,只是其中一个崭露头角的科学家们希望通过富有成效的职业在脑机接口研究改变生活。

“这真的是我的梦想的工作,”她说。“我来这里的医疗设备对大脑工作的机会。这非常令人兴奋,因为它正是我想做的事。和它的大脑!大脑并不感兴趣谁?”