来自Singularityhub的最新消息,即使对于高科技的加利福尼亚州,在加州大学洛杉矶分校(UCLA)漫步的人也是一个好奇的景象。
他的动作捕捉服,嵌入传感器的手套和虚拟现实眼镜已经足够转动头了。但是,使人们停滞不前,使他们凝视的是一个奇怪的头饰,通过嵌入圆形电极连接器的游泳帽状装置将他紧紧地绑在头上。头饰上出现了几根有弹性的电线(图为将便携式硬盘驱动器连接到警笛上的声音),消失在背包中。半机器人半身像科幻未来主义和硬件Mad Libs之间。
认识Mo-DBRS,该设置可以从根本上改变我们对人脑的解码方式。
整个平台是一种技术嵌合体,可同步大脑记录,生物标志物,运动捕捉,眼睛跟踪和AR / VR视觉效果。大多数处理组件都装在背包中,以使佩戴者不会被束缚在“固定”计算机上。取而代之的是,他们可以在现实世界或VR中自由地走动和探索,这是像MRI这样的大脑扫描技术通常无法实现的。
运动似乎对大脑扫描来说是微不足道的,但它改变了游戏规则。当我们探索周围的世界时,我们许多宝贵的神经功能(记忆,决策)得到了磨练。 Mo-DBRS在自然环境中提供了进入这些大脑过程的窗口,在这种情况下,人们不会被告知要保持静止,而巨大的磁铁会发出喀哒声并绕着他的头部发出叮当声。尽管Mo-DBRS具有非常规的外观,但它为在接近真实世界的环境中分析人类的脑信号打开了大门,同时还具有通过在平板电脑上轻按几下即可无线改变这些脑信号的能力。支持Mo-DBRS的所有定制软件都是开源的,因此神经科学家可以立即使用该平台并为该平台做出贡献。但是,由于该设置依赖于在大脑中植入电极的志愿者,因此目前仅在少数癫痫患者中进行了测试,这些患者已经植入了神经,可以帮助诊断和预防癫痫发作。
加州大学洛杉矶分校(UCLA)的主要作者Nanthia Suthana博士在推特中写道:“自1年级研究生院毕业以来,就能够在空间导航和自然记忆中的学习/记忆过程中从人类的深部大脑区域(如海马)进行记录。” “我的实验室团队实现了这个梦想!”
所以呢?
Mo-DBRS并不像Neuralink的大脑植入物那么圆滑。它也仅限于大脑中已经有电极的人。那有什么大不了的?
一切。那些恢复记忆,扭转瘫痪,与抑郁症作斗争,消除恐惧并解决意识的科幻梦想?它们全都取决于捕获和理解人脑的神经代码,也就是说,电击发如何变成记忆,情感和行为?自从现代神经科学开始以来,这就是使用植入小鼠或其他实验动物的电极完成的。
记忆,一种大脑的能力,奠定了你是谁的基础。
到目前为止,记忆研究主要依靠啮齿类动物在迷宫中四处寻觅美味佳肴。粗略翻译?这些实验模拟了我们在停车场中找到我们的汽车,并识别出该空间记忆背后的脑电波。通过记录来自小鼠海马体的信号,海马体是埋在大脑深处的海马形结构,科学家们建立了一个框架,说明我们的记忆是如何工作的—单一体验如何与时间和空间联系在一起,以及珍贵的记忆如何联系在一起给我们的情感和强化。
明显的问题?人不是老鼠。要使大脑的功能像记忆一样亲密,很难从啮齿动物的大脑记录中推断出来。尽管功能性MRI(fMRI)或磁脑电图(MEG)等用于人类的传统大脑成像方法可以在记住某个位置(通常在视频屏幕上播放)时绘制出一个固定的大脑图像,但该设置远非正常的这个人是完全不动的。
认识Mo-DBRS
Mo-DBRS遵循了整个大脑解码需求的“愿望清单”:在人走动时实时,无线地从人的大脑进行读写,并将神经记录与心率,呼吸和其他生物标记物传感器结合在一起。
灵感来自患有癫痫和其他神经系统疾病的患者,这些患者已经将电极植入大脑并过着正常的生活。研究小组写道:“有2,000多名带有慢性感应和刺激装置的人,随着其他侵入性治疗方法的成功应用,这一数字有望增加。”这些设备被植入大脑的深层区域,这些区域控制着记忆,情感和运动。作者认为,通过精心计划以避免干扰他们的治疗,有可能利用这些神经记录直接在现实生活中解码人脑的活动,而不是依靠啮齿动物研究或MRI样式的固定式脑成像。Mo-DBRS的大脑记录和刺激设置的核心是一种称为NeuroPace的医疗设备,该设备通常植入颅骨内部,以帮助癫痫患者控制癫痫发作。将NeuroPace视为大脑的起搏器。它可以使用短的电脉冲“读取”大脑的电信号,也可以“写入”大脑,以防止发生癫痫电暴。但是,就像收音机一样,许多大脑过程都依赖一定的频率。通过规避有助于控制癫痫发作的频率,该团队得以倾听并控制其他大脑过程,例如人们探索新环境时形成的电信号。来自植入设备的数据被无线传输到绑在头部外部的定制“魔杖”(怪异的硬盘驱动器警笛声)。
通过使用Raspberry PI计算机和平板电脑(都存储在背包中),它们都与魔杖相连,该团队能够对神经植入物进行无线编程,以将电脉冲传递到大脑。同时,研究小组还增加了头皮脑电图,它通过嵌入在戴在泳帽上的帽子中的电极来测量大脑的电波。这个技术标签小组提供了来自大脑内部和外部的大量神经数据。
该团队超越了大脑,进一步为志愿者配备了胸带,可以感应心律,呼吸和出汗。这些生物标记物捕获特定记忆周围的情绪反应,这可以帮助更好地了解充满情绪的记忆如何趋于持久。为了同步所有数据,研究小组在大脑记录中添加了人工“标记信号”(一种看起来很奇怪的电信号),以表示实验的开始。
整个系统重约9磅,大部分处理组件都藏在背包中。研究小组解释说,一种重量更轻的,重量约为一磅的“ Mo-DBRS Lite”也已准备就绪,但同时也带来了同步效率降低和从大脑读取的更高延迟的警告。
作为概念验证,Mo-DIBS在已经植入NeuroPace系统的七名志愿者身上进行了测试。一个人轻松地走过一个房间,看一眼墙上挂着的标牌,同时跟踪自己的眼睛,大脑活动和其他生物标记,毫不费力。加上VR组件,完全有可能重新创建经典的迷宫导航记忆实验-仅这次,而不是啮齿动物,科学家直接从人脑进行记录,可能破坏这些信号并发挥记忆作用。
研究小组说,尽管Mo-DBRS是使用NeuroPace构建的,但该平台可以与其他现有的神经植入物集成。整个软件代码是开源的,供研究人员进行协作和扩展。
Suthana说:“该平台具有很大的潜力,可以开始提出我们在神经科学领域以前无法做到的问题,因为我们一直受到参与者行动不便的限制。” “我们可以开始探索涉及神经刺激的新疗法,并[了解]与这些类型的疗法有关的神经机制。”

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By szf