脑机接口允许猴子控制两个虚拟武器(w /视频)

在由杜克大学研究人员的一项研究中,猴子已经学会控制双臂的运动在《阿凡达》仅使用他们的大脑活动。

2013年11月6日发表的一项研究发现,在《华尔街日报》科学转化医学,努力发展两国在人脑控制假肢的运动设备严重瘫痪的病人。

让猴子控制两个虚拟手臂,研究人员记录了来自多个领域的近500个神经元在大脑半球的动物的大脑,最多的神经元记录和报告日期。

全球数以百万计的人患有感觉和运动赤字引起的脊髓损伤。研究人员正致力于开发工具来帮助恢复他们的机动性和触觉与辅助设备通过连接他们的大脑。脑机接口的方法,开创了杜克大学神经工程学在2000年代初,中心拥有承诺为达到这一目标。然而,直到现在,脑机接口只能控制一个假肢。

“用双手的运动在我们的日常活动在键盘上敲开的都至关重要,”资深作者米格尔·尼古莱利斯说,医学博士博士,杜克大学医学院神经生物学教授。“未来人类脑机接口旨在恢复流动性要合并多个肢体严重瘫痪的病人有着很大的益处。

尼古莱利斯和他的同事研究了大型皮质录音,看看他们是否可以提供足够准确的脑机接口控制信号用双手的动作。

猴子被训练在一个虚拟环境中他们认为现实的《阿凡达》武器在屏幕上,并鼓励他们把他们的虚拟手在用双手的运动任务的具体目标。猴子首先学会控制使用一对操纵杆的《阿凡达》的武器,但可以学习使用他们大脑的活动将两个阿凡达的手臂不动自己的武器。

动物的表现在控制两个虚拟手臂改善随着时间的推移,研究人员观察到广泛的可塑性在他们的大脑皮质。这些结果表明,猴子的大脑可能将《阿凡达》的武器纳入内部身体的形象,发现最近在《华尔街日报》由相同的研究人员所作的报道美国国家科学院院刊》上。

研究人员还发现,皮质区域显示特定模式的神经电活动期间用双手的运动不同于单独为每个手臂移动产生的神经活动。

研究表明,很大的神经元ensembles-not单一neurons-define底层生理正常运动功能的单元。小神经皮层可能不足以控制样本使用脑机接口复杂运动行为。

“当我们看着单个神经元的性质,或整个皮层细胞的数量,我们注意到简单的总结神经活动与左、右手臂的运动不允许我们预测出相同的单个神经元或神经元数量会一起做双臂订婚时用双手的任务,”尼古莱利斯说。“这一发现指向一个紧急大脑财产非线性在当双手订婚了。”

尼古莱利斯是将研究结果纳入行走项目国际合作工作构建人脑控制neuroprosthetic设备。走了项目计划首次证明人脑控制外骨骼,目前正在开发,在2014年世界杯的开幕式。