
在一项新研究中,研究人员将电极连接到猴子大脑中的单个神经元,然后通过脑机接口重新路由这些神经元信号,脑机接口将其转化为控制猴子自身瘫痪肌肉的电信号。研究人员表示,这种迂回的生物工程壮举最终可能为瘫痪患者带来新的治疗方法和假肢。
该植入物利用了这样一个事实,即使大脑区域和它控制的肌肉之间的神经连接被例如中风或脊髓损伤切断或损坏,控制神经元仍然保持活跃。例如,患有四肢瘫痪的人试图移动他们的手臂时,仍然会在他们大脑的运动皮层中产生手臂运动信号,即使在瘫痪几年后也是如此 [新科学家]。
这项新研究是首次将信号发送回用户自己的肌肉,而不是将信号馈送到电子设备的相关研究。 在发表于自然 [需要订阅] 的研究中,研究人员首先教导正常的猴子玩电脑游戏,它们通过扭动它们的手腕来移动光标,并且当它们正确操作时,会得到奖励(苹果酱)。然后,他们用麻醉剂暂时麻痹了猴子的手腕,并连接了脑机接口。猴子不仅很快学会了通过使用接口控制它们的手腕肌肉来移动光标,而且科学家们还发现
发现猴子可以学会使用几乎任何运动皮层神经细胞来控制肌肉刺激 - 它不必是通常控制手臂运动的神经细胞 [BBC新闻]。
在之前的脑控机器人实验中,研究人员试图识别与特定运动相关的所有神经元,然后将电极插入这些神经元。在当前的研究中,研究人员采用了不同的方法:他们对电极连接到哪些神经元并不挑剔,而是依靠猴子学习如何以正确的方式使用神经元,在生物反馈和美味的苹果酱的帮助下。
“我们使用了单个细胞和单个肌肉之间的直接连接,然后它们能够提供细胞活动的直观和直接的结果,”Fetz说。“这比解码大量细胞要直接得多” [连线新闻]。
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