IT之家 4 月 13 日消息，美國佐治亞理工學院可穿戴智能系統(tǒng)和醫(yī)療保健中心攜手韓國機構(gòu)，開發(fā)出一種微型腦機接口，小到可置于頭部的毛囊之間，未來有望造福殘障人士。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《美國國家科學院院刊》。
據(jù)IT之家了解，腦機接口通過在大腦的電活動與外部設(shè)備（如腦電圖設(shè)備、計算機、機械假肢以及其他腦監(jiān)測設(shè)備）之間建立直接通信路徑來實現(xiàn)信息交互。目前，腦信號通常通過非侵入式的方式獲取，即在人體頭皮表面安裝電極并使用導電電極凝膠以獲得最佳阻抗和數(shù)據(jù)質(zhì)量。盡管侵入式信號采集方法（如腦部植入物）也是可行的，但新研究旨在開發(fā)一種既易于放置又能可靠制造的傳感器。
喬治亞理工學院喬治?W?伍德魯夫機械工程學院的哈里斯?桑德斯教授洪耀（Hong Yeo）將最新的微針技術(shù)與他在可穿戴傳感器技術(shù)方面的深厚專業(yè)知識相結(jié)合，開發(fā)出了一種新型的無痛、可穿戴的微針腦機接口無線傳感器。這種傳感器能夠穩(wěn)定地檢測長期腦信號，并且可以輕松地置于毛囊之間。與傳統(tǒng)的凝膠或干電極相比，這種新型無線腦接口的皮膚放置位置和極小尺寸可能會帶來諸多優(yōu)勢。
洪耀教授表示：“我開展這項研究的主要目標是開發(fā)新的傳感器技術(shù)以支持醫(yī)療保健，因為我之前有腦機接口和柔性頭皮電子設(shè)備的相關(guān)經(jīng)驗。我知道我們需要更好的腦機接口傳感器技術(shù)，并且發(fā)現(xiàn)如果能夠通過微型化傳感器略微穿透皮膚并避開毛發(fā)，我們就可以通過更接近信號源來顯著提高信號質(zhì)量并減少不必要的噪聲。”
目前的腦機接口系統(tǒng)由體積龐大的電子設(shè)備和剛性傳感器組成，這使得用戶在日常活動中移動時無法正常使用這些接口。洪耀教授及其同事構(gòu)建了一種微尺度的神經(jīng)信號采集傳感器，該傳感器可以輕松地在日?；顒又信宕鳎瑸槟X機接口設(shè)備帶來了新的潛力。他的技術(shù)使用導電聚合物微針來捕捉電信號，并通過柔性聚酰亞胺 / 銅線傳輸這些信號，所有這些部件都被封裝在不到 1 毫米的空間內(nèi)。
在一項研究中，六名受試者使用該設(shè)備控制增強現(xiàn)實（AR）視頻通話，結(jié)果表明，高保真神經(jīng)信號采集可持續(xù)長達 12 小時，并且皮膚與傳感器接觸點的電阻非常低。受試者在白天的大部分時間里可以站立、行走和奔跑，而腦機接口能夠成功記錄并分類神經(jīng)信號，準確率達到 96.4%，顯示出用戶所關(guān)注的視覺刺激。在測試過程中，受試者可以查看電話聯(lián)系人并無需手動操作即可發(fā)起和接聽增強現(xiàn)實視頻通話，而這款新型微型腦傳感器則在持續(xù)捕捉視覺刺激，同時給予用戶完全的活動自由。
洪耀教授認為，研究結(jié)果表明這種可穿戴腦機接口系統(tǒng)可能會實現(xiàn)實用且連續(xù)的接口活動，有望使機器與人類融合技術(shù)在日常生活中得到應(yīng)用。
洪耀教授堅信合作的力量，因為當今許多挑戰(zhàn)過于復雜，非一人之力所能解決。他向其研究團隊的所有成員以及使這項工作成為可能的杰出合作者表示感謝，并表示將繼續(xù)與團隊合作，以提升用于康復和假肢的腦機接口技術(shù)。