瑞士研发神经芯片 实时解码脑区间通信
报价宝综合消息瑞士研发神经芯片 实时解码脑区间通信
洛桑联邦理工(EPFL)Shoaran团队近日在《IEEE固态电路杂志》发表论文,展示了一款名为LogSync的可植入神经芯片:它能同时监听多个脑区之间的「对话」,提取脑波强度与跨区信号同步性,并据此实时识别认知和情绪状态。研究由美国国家心理健康研究所660万瑞士法郎的资助支持。
现有深部脑刺激疗法大多是「开环」模式:按预设参数放电,并不随大脑状态调整;即便是闭环系统,也大多只监听单个脑区的信号。而抑郁症、创伤后应激障碍、强迫症等精神疾病,目前被普遍认为更多源于脑区之间通信的失调,而非某个孤立区域的故障——这正是LogSync瞄准的缺口。
这块只有4乘2毫米的芯片记录脑电活动后,先提取脑波强度、相位与跨区同步性等指标,再由片上机器学习算法判断当前所处的认知或情绪状态,在检测到特定状态时发出刺激触发信号。借助对数运算简化电路设计,整套系统功耗被压到200微瓦以下,远低于多数植入式神经接口系统。
团队用既往精神疾病研究中的人脑颅内记录做了验证:一组数据记录完成认知任务时的投入度变化,另一组记录观看视频时的情绪唤起,算法仅凭神经信号就能区分这些状态;在明尼苏达大学的大鼠实验中,植入体成功追踪持续的脑振荡,并按预设相位触发刺激。
初步验证聚焦精神疾病场景,但团队表示,这种「读网络、定时机」能力同样适用于运动障碍的自适应刺激、无创闭环刺激和聚焦超声接口等下一代神经技术。相关成果正通过EPFL衍生公司Infera Neuro推进转化,自适应的精神疾病治疗由此又近了一步。
编译自 EPFL News,原标题:"Neural chip decodes interactions between brain regions"
