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美军致力于直接于人脑内植入芯片的工作
映雪

2017-07-28 | 聚焦

据militaryaerospace网站2017年7月20日刊文,美国DARPA最近公布了一份价值6500美元、开发一个“脑芯片”的“神经工程系统设计”(NESD)计划,让人类能够简单地插入一台计算机。该系统可以给士兵“超感觉”(supersense),甚至可帮助治疗失明、瘫痪和有语言障碍的人,其目标是开发一个能够提供大脑与数字世界之间精准交流的植入式系统,其中4支工作组将专注于视觉,2支工作组将专注于听力和会话方面,已于今年年初开始工作。DARPA已为该项目选择了五家受赠品接收人。布朗大学、哥伦比亚大学、视听基金会、John B. Pierce实验室、Paradromics公司和加州大学伯克利分校都将获得数百万美元的资助。

DARPA称,这些机构现已组建了工作组,开发满足NESD高分辨率神经接口愿景必需的基础研究和组件技术,并将它们集成在一起,创建并验证可能支持未来感官恢复治疗法的工作系统。这项工作可能极大地促进科学家们对视觉、听觉和会话神经基础系统的理解,并最终导致对感官缺陷患者的新治疗。

当代最好的脑-机接口系统就像两个超级电脑用老式的300波特调制解调器互相交谈;当我们升级了工具,真正打开人脑与现代电子学之间的通道时,上述想象将会成为可能。该计划的潜在应用包括通过向大脑提供数字式听觉或视觉信息,弥补视力或听觉上的缺陷,这种方法可能比目前技术达到的分辨率和体验品质要高得多。

目前已批准供人类使用的神经接口是仅使用100条信道堆积了大量的信息,每条信道每次聚集着成千上万个神经元的信号,其结果是嘈杂和不精密的;NESD计划则是开发能够清晰和独立与大脑特定区域内多达100万神经元通信的系统。

创始NESD的项目经理Phillip Alvelda称:“NESD计划预期了一种未来:在医学治疗上,先进的神经设备将成为一种与感官之间更高逼真度、分辨率和精密度的接口。”

“通过使其与100万多个神经元并行接触、提高高级神经接口的能力,NESD项目旨在与大脑进行丰富的双向沟通,这将有助于加深对该器官的潜在生物学、复杂性和功能的理解。100万个神经元占人脑中860亿神经元的极小比例。在一段时间里,其更深层的复杂性仍将是一个谜。但是如果我们成功地将丰富的感官信号直接传递给大脑,则NESD将为新神经治疗法奠定一个广泛的基础。”

该计划的第一年将致力于在硬件、软件和神经科学方面的根本性突破,并测试在动物和培养细胞方面的进展。第二阶段开展基础性研究,并取代微型化和集成化方面的进展,同时关注新开发装置的人类安全测试可能的管理批准途径。DARPA曾经表示,期望于一个不大于1立方厘米、生物相容装置中实现这一通信链路,即大约于两个镍币背对背堆积的体积。

研究人员将与美国食品和药物管理局(FDA)合作,开始探讨诸如长期安全性、隐私、信息安全、与其他设备的兼容性等问题,以及监管机构在评估新技术潜在应用时所考虑的众多其他方面。

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