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本站 4 月 13 日消息，美國佐治亞理工學(xué)院可穿戴智能系統(tǒng)和醫(yī)療保健中心攜手韓國機(jī)構(gòu)，開發(fā)出一種微型腦機(jī)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(xué)院院刊》。

據(jù)本站了解，腦機(jī)接口通過在大腦的電活動(dòng)與外部設(shè)備（如腦電圖設(shè)備、計(jì)算機(jī)、機(jī)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(shí)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(dǎo)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(xué)院喬治?W?伍德魯夫機(jī)械工程學(xué)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(jī)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(huì)帶來諸多優(yōu)勢。

洪耀教授表示：“我開展這項(xiàng)研究的主要目標(biāo)是開發(fā)新的傳感器技術(shù)以支持醫(yī)療保健，因?yàn)槲抑坝心X機(jī)接口和柔性頭皮電子設(shè)備的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。我知道我們需要更好的腦機(jī)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?！?/p>

目前的腦機(jī)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(dòng)中移動(dòng)時(shí)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?dòng)中佩戴，為腦機(jī)接口設(shè)備帶來了新的潛力。他的技術(shù)使用導(dǎo)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(xiàng)研究中，六名受試者使用該設(shè)備控制增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（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(dá) 12 小時(shí)，并且皮膚與傳感器接觸點(diǎn)的電阻非常低。受試者在白天的大部分時(shí)間里可以站立、行走和奔跑，而腦機(jī)接口能夠成功記錄并分類神經(jīng)信號，準(zhǔn)確率達(dá)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(dòng)操作即可發(fā)起和接聽增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)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(shí)給予用戶完全的活動(dòng)自由。

洪耀教授認(rèn)為，研究結(jié)果表明這種可穿戴腦機(jī)接口系統(tǒng)可能會(huì)實(shí)現(xiàn)實(shí)用且連續(xù)的接**動(dòng)，有望使機(jī)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(jiān)信合作的力量，因?yàn)楫?dāng)今許多挑戰(zhàn)過于復(fù)雜，非一人之力所能解決。他向其研究團(tuán)隊(duì)的所有成員以及使這項(xiàng)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(tuán)隊(duì)合作，以提升用于康復(fù)和假肢的腦機(jī)接口技術(shù)。