无线传感器植入扩大范围的大脑研究
一个紧凑的、独立的传感器记录和数据无线传输大脑活动一年多来在早期动物测试,根据一项研究由美国国立卫生研究院资助的。除了允许更多的自然研究大脑活动的移动对象,这个植入式设备代表了潜在的重大一步cord-free控制先进的假肢,思想的力量。的报告是在2013年4月出版《神经工程。
“对于那些持续瘫痪或截肢、康复可以缓慢和令人沮丧的,因为他们必须学习一种新的方式来做事,我们其余的人没有积极思考它,“恩典彭博士说,负责康复工程国家研究所的计划生物医学成像和生物工程(NIBIB),国立卫生研究院的一部分。“大脑-计算机接口利用现有的大脑回路,这可能会提供一个更直观的康复经验,最终,一个更好的人的生活质量已经面临严峻的挑战。”
最新进展在脑-机接口(BCI)已经表明,有可能一个人来控制机械臂通过植入大脑传感器与强大的外部计算机。然而,这样的设备都依赖有线连接,造成感染的风险和限制运动,或者是无线,但非常有限的计算能力。
在这条线的研究的基础上,大卫,现在博士和明阴,博士,位于美国罗德岛州普罗维登斯的布朗大学和他的同事们克服几个传感器发展的主要障碍。完全植入式大脑内,设备需要非常小,完全封锁保护内部的微妙的机械设备和周围组织更精致。同时,必须强大到足以把大脑的电活动数字信号可以使用一台电脑,然后提高这些信号水平,可以检测到一个无线接收器位置一定距离外的身体。像所有的无线设备,设备必须充电,但对于一个大脑植入传感器,无线充电也必须完成。
研究人员咨询脑外科医生的形状和大小的传感器,他们建立起来的钛,常用于关节置换和其他医疗植入物。他们还安装设备与蓝宝石制成的一个窗口,它比其他材料更容易通过电磁信号,协助无线传输和感应充电,充电的方法也用于电子牙刷。内,设备与电子密集而专门设计的函数在低功率减少设备所产生的热量和延长的时间可以在电池供电工作。
测试设备在动物模型二猪和两个恒河macaques-the人员能够接收和记录植入传感器实时数据通过无线宽带连接。传感器传递信号超过三英尺,可以继续执行了一年多没有在质量或性能退化。
远程记录的能力大脑的活动数据作为一个动物自然与环境交互可能帮助研究肌肉控制和刺激的大脑回路,研究人员说。在测试时继续当前的设备,研究人员计划完善更好的热管理和数据传输的传感器,使用在人类医疗保健为目标。
“临床应用可能包括思维控制假肢严重神经受损的病人,无线接入电动轮椅或其他辅助技术,在癫痫诊断监测等,患者目前在评估期间拴在床头,“现在说。
