發(fā)布日期：2017-12-14
上星期，《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道了第一例成功重獲活力的四肢癱瘓患者，而且這位患者還是通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)獲得活力的！
這位名叫 Ian Burkhart的患者，今年24歲，五年前因?yàn)橐淮翁鹿仕嗔瞬弊?，造成了脖子以下高位截癱。
正是利用神經(jīng)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)，研究人員將他的想法直接和他的手部神經(jīng)連接起來(lái)，從而使他恢復(fù)了右手和手指的控制力。
這個(gè)系統(tǒng)有效地繞過(guò)了他的脊柱損傷，這也是首次，人們成功利用電腦－人腦鏈接來(lái)幫助個(gè)人重獲手部的控制能力。這一研究已在 Nature 上發(fā)布，報(bào)告詳細(xì)解釋了他們是如何應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)和 MATLAB 被用來(lái)完成這一項(xiàng)目的。
2014 年，俄亥俄州的醫(yī)生在 Ian 的大腦中種植了一個(gè)芯片。這枚芯片包含了 96 個(gè)微電極傳感器，來(lái)記錄神經(jīng)元的狀態(tài)。整個(gè)團(tuán)隊(duì)利用大腦成像來(lái)識(shí)別和分離 Ian 腦中控制手部活動(dòng)的部分。在手術(shù)中，整個(gè)團(tuán)隊(duì)不斷測(cè)試被暴露的腦部組織來(lái)確認(rèn)芯片應(yīng)該放置的準(zhǔn)確位置。
在手術(shù)之后，Ian 花了無(wú)數(shù)個(gè)小時(shí)觀看了屏幕上的一只手的圖像，全神貫注在那些可以做出手部運(yùn)動(dòng)的思維上。在這過(guò)程中，他腦部的活動(dòng)被切實(shí)記錄下來(lái)并且進(jìn)行分析。最終目標(biāo)是為了了解究竟他腦中的哪種信號(hào)對(duì)應(yīng)著他正在模仿的活動(dòng)。
Ian 腦中的神經(jīng)元反應(yīng)模式被傳輸?shù)揭粋€(gè)電腦中記錄下來(lái)。這涉及到的數(shù)據(jù)量是不可估量的。畢竟，每秒都有三百萬(wàn)個(gè)神經(jīng)活動(dòng)樣本被采集。大約每三分鐘就有十億字節(jié)的數(shù)據(jù)被生成。
通過(guò)近一年的重復(fù)和艱苦的練習(xí)，Ian 學(xué)會(huì)了將自己的思想集中在手上，能從瓶子里撿起一根吸管，和一個(gè)攪拌器，他甚至能夠玩吉他視頻游戲?，F(xiàn)在，康復(fù)專家已將Burkhart 的殘疾程度從嚴(yán)重的C5級(jí)，重新分類為不太嚴(yán)重的C7級(jí)別。
（圖片來(lái)自紐約時(shí)報(bào)）
這一振奮人心的消息可以說(shuō)是一項(xiàng)多年的跨學(xué)科的研究，由工程師、生物工程師、神經(jīng)科學(xué)家和醫(yī)生共同完成了醫(yī)療模型系統(tǒng)和臨床檢驗(yàn)。而這個(gè)叫做 NeuroLife 的設(shè)備，是由 Battelle Institute 的工程師和俄亥俄州立大學(xué) Wexner 醫(yī)療中心的醫(yī)師與神經(jīng)科學(xué)家一同設(shè)計(jì)的成果。
盡管，這項(xiàng)技術(shù)還不能治愈癱瘓，因?yàn)镮an 仍需要在電腦前才能完成這些實(shí)驗(yàn)。但“這是朝著我們所有人的目標(biāo)邁進(jìn)的一步，我們要為這些癱瘓患者提供盡可能多的獨(dú)立性。”華盛頓大學(xué)感覺運(yùn)動(dòng)神經(jīng)工程中心主任Rao說(shuō)。
本文編譯自The Medium 和 New York Times。
來(lái)源：硅谷密探
