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识别技术让锁定患者沟通 - 他们报告感到快乐

一种新型的脑电电脑界面帮助了艾斯患者无法搬到沟通。

使用只使用您的想法控制计算机的技术 已存在数十年。然而,我们为其原始目的使用它的进展有限:帮助严重残疾的人进行沟通。到目前为止,即。一项新的研究表明,替代的脑电脑界面技术可以帮助“锁定综合症”的人与外部世界说话。尽管条件,它甚至允许患者报告他们很开心。

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已知退行性病症的最终阶段 肌营养的外侧硬化 (ALS)或运动神经元疾病,留下完整锁定状态的患者。最后,他们不能移动他们的身体的任何部分,甚至没有他们的眼睛,尽管他们的大脑仍然不受影响。但科学家们努力使用脑电脑界面技术,测量大脑中的电活动,以帮助他们沟通。

其中一个原因是,仍然不清楚这些传统的脑电电脑界面系统依赖于眼睛肌肉的运动产生的电信号。当她仍然可以移动她的眼睛时,一个患有脑电脑界面的ALS患者  失去了沟通能力  通过技术完全锁定后通过该技术。这表明计算机记录的大多数电气活动与在她想到某事而不是思想本身时发生的非自愿眼动态有关。

氧气监测

为了克服这一问题,一组国际研究人员使用了不同的方法来检测措施测量大脑中氧气量而不是电信号的变化。研究,发表在 PLOS生物学,涉及一种已知的技术 功能近红外光谱,它使用光来测量血氧水平的变化。因为在任何给定时间的大脑中最活跃的大脑的区域消耗更多氧气,所以这意味着您可以检测氧气波动的大脑活动模式。

这种技术与用于测量电活动的脑电图(EEG)系统的肌肉运动不那么敏感。这意味着新方法可以用来帮助Als患者在失去他们失去整个举动能力之前和之后沟通,因为它更有可能仅记录与思想相关的大脑活动。

这项研究涉及四个ALS患者,其中三名患者自2014年以来一直无法与他们的照顾者可靠地沟通(自2015年初以来的最后一个)。通过使用新的脑电脑接口技术,他们能够在几个月内可靠地与护理人员和家人沟通。这是锁定患者的第一次是可能的第一次。

23岁的女性学习参与者回应了一个问题©Wyss Center
23岁的女性学习参与者回应了一个问题©Wyss Center

志愿者被问及个人和一般知识问题,以“是”或“否”答案。大脑电脑界面正确地捕获了70%的响应,其中70%的研究人员所争论足以表明他们不仅仅是偶然的答案。使用EEG的类似实验并未击败此机会级别的阈值。

患者也能够传达他们对他们的病情的感受,而他们的所有四个都反复回答“是”,当他们被问到他们在几周的过程中是否幸福时。一名患者甚至询问他是否会同意他的女儿嫁给她的男朋友。不幸的是这对夫妇,他说没有。研究结束后,志愿者继续使用该系统。

突破性研究

据我所知,从我自己的研究中,与完全锁定的患者一起工作需要很多艰苦的工作。特别是,您无法确定用户是否理解我们希望如何答案我们可以尝试检测的答案。如果先前已被用于记录能够拥有能够的大脑活动的系统的系统不能与锁定患者合作,那么常常假设该人,而不是机器,是故障,可能不是案子。更重要的是,研究人员对研究人员增加了压力 - 从患者的家庭和自己的家族 - 实现寻找与志愿者沟通方式的梦想。

这些挑战突出了新研究的重大成就。它是一个开创性的研究,可以为开发更好的脑电界面技术提供一种新的路径。即使系统到目前为止,允许锁定患者允许答案是或否答案,它已经表达了生活质量的大大提高。

第一个脑电脑接口系统旨在启用禁用(虽然没有锁定)用户来拼写单词,因此通过允许使用他们想要的任何消息 缓慢而冗长的过程。因此,安全假设新技术只是迈向更复杂系统的第一步,这将允许自由双向通信不基于简单的问题。

也许更重要的是,该技术已经恢复了四个静音的沟通能力多年来。想象一下,当他们终于能够再次“说话”时,这些患者及其家人必须感受到。尽管脑电电脑界面研究挑战,但结果就是让我们继续前进的结果。

Ana Matran-Fernandez,博士后研究员, 埃塞克斯大学

本文最初发布 谈话。阅读 来源文章.


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