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已有上万人植入体内芯片!盘点全球最先进的植入黑科技

有18人浏览 日期:2018-11-26放大字体  缩小字体

 我们的身体会受到各种疾病造成的伤害,有人因此失明、失聪,有人全身瘫痪;医疗科技的发展为他们提供了福音,通过植入特殊的设备,仿生眼睛给盲人带来了视觉,人工耳蜗让聋人重新听到声音……在众多的功能中,恢复说话演讲能力是一项新的挑战,目前多停留在科幻小说或心灵感应的伪科学领域,这也是世界各地的科学家正在挑战的一项难题。

斯蒂芬·霍金是上世纪最有影响力的科学家之一,也是著名演说家,但由于肌萎缩侧索硬化症(渐冻症)让他在生命最后的30年中失去了说话的能力,医学家则使用计算机辅助设备让他在世界继续完成他的演讲,“完美保罗”,一种美国口音的语音工具成为了霍金的标志。随着病情进展,当他的手指不能选择字母的时候,一个新的系统在他脸颊微妙的抽动中读取信息让霍金继续交流。但是,“说话”意味着一个字母选择的过程,即使是最新的预测性文本技术,也无疑比这位伟大科学家大脑中关于时间和历史的思想要迟钝。

在本项研究中,来自哥伦比亚大学和诺斯韦尔健康研究所电气工程教授梅格拉尼博士正在向志愿者的大脑中植入电极学习电脉冲语言,如果这种电脉冲可以准确翻译成语言,意味着因病失语的患者可以重新说话。以渐冻症为例,疾病会攻击延髓神经元,使患者失去身体运动功能,但他们没有丧失语言组织能力。一旦这种设备成功研发上市,将对外伤、闭锁综合征等疾病瘫痪的患者造成巨大的改变。

接受电极植入的是几名志愿者是癫痫患者,他们希望在帮助研究的同时也能够发现脑内导致癫痫发作的来源。在实验过程中,科学家使用电极“收听”大脑的声音,用其记录大脑电信号的变化并将其发送给计算系统,计算机将其进行正向或反向处理。比如,第一步是了解我们说“是”、“否”时我们大脑的电生理活动是什么样子,在这个过程中学习越来越多的大脑电子词汇,并学会过滤掉其他脑活动形成的“噪音”。

梅格拉尼博士说,我们的系统可以从大脑活动中解读产生准确、易懂的重构语音,大多数以前的翻译器只产生了大约半句无意义的话语和可理解的“单词”,而新的翻译器大约有75 %是可以理解的。但是,新科技真正实现从思想到文字还很困难,想真正翻译出脑内复杂的想法还有很长的路要走。

对体内植入电极感兴趣的人远不止医学技术研究人员,Facebook、马斯克的Nealink和其他科技公司也开展了类似的研究和开发工作。Facebook团队坚持认为,从思想到文字不再是科幻小说,互联网永远不会错过你想的任何事情。

人体神经通过电信号传递信息,如果“破译”了这些电信号我们能否重塑器官功能?事实证明,人体几乎每个器官都有了专属的“起搏器”:

人工耳蜗

这是一种电子装置,由体外言语处理器将声音转换为一定编码形式的电信号,通过植入体内的电极系统直接兴奋听神经来恢复、提高及重建聋人的听觉功能。近二十多年来,随着高科技的发展,人工耳蜗进展很快,已经从实验研究进入临床应用。现在全世界已把人工耳蜗作为治疗重度聋至全聋的常规方法。

脑深部电极刺激

通过立体定向手术将刺激电极植入脑的深部神经核团或其它神经组织并进行电刺激,从而改变相应核团或神经环路的兴奋性,用来治疗某些神经精神疾病。在过去的20年,电刺激技术治疗飞速发展,现在已经成为临床治疗帕金森病、特发性震颤和肌张力障碍等运动障碍病的重要疗法。

心脏起搏器

心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器,通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲,通过导线电极的传导,刺激电极所接触的心肌,使心脏激动和收缩,从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的。在应用起搏器成功地治疗缓慢性心律失常、挽救了成千上万患者生命的同时,起搏器也开始应用到快速性心律失常及非心电性疾病,如预防阵发性房性快速心律失常、颈动脉窦晕厥、双室同步治疗药物难治性充血性心力衰竭等。

视网膜芯片植入

植入眼内替代视网膜的电子芯片上有1 500个小方块,它们排列在一个约1平方厘米的网格上,每个小方块都含有一个光电二极管、放大器和电极。当光线照在一个光电二极管上时,就会产生微弱的电流,经过放大器增强后,传送到电极上,刺激附近的双极细胞产生信号,通过视神经传送到大脑。照射在光电二极管上的光线越多,产生的电流就越强。

2008年,植入视网膜的芯片为英国的色素性视网膜炎患者特霍打开了一扇面向世界的窗户,他可以看见约1米外一张A4打印纸大小的范围。通过这扇窗户,特霍可以分辨出人和物体的基本外形和轮廓,尤其是在明暗反差强烈的时候。但是,植入芯片并没有足够的电极来产生清晰的图像。另外,通过芯片,他眼里只有灰色的东西,感觉不到色彩,因为芯片还不能区分不同光线的波长。

膀胱起搏器

膀胱起搏器类似于心脏起搏器,是一种植入体内长期使用的神经调节治疗手段,通过弱电脉冲影响骶神经,调控膀胱、括约肌和盆底神经反射。简单来说,就是能让主管膀胱和排尿的神经准确向大脑送达‘开’、‘关’信号。”据了解,该治疗尤其适用于因患各种疾病造成的急迫性尿失禁、尿频尿急等膀胱过度活动症症状,以及非梗阻性慢性尿潴留以及间质性膀胱炎排尿相关的等经保守治疗效果不理想的患者。

胃起搏器

"胃瘫"是胃部出现动力障碍,如进食时胃部没有如常扩大,患者即使进食不多亦很快会有饱腹感觉。胃蠕动欠佳亦会影响排空功能,令食物长时间滞留在胃内,延长饱滞的感觉。"胃起搏器"的运作原理与常见的"心脏起搏器"相似,通过微创手术把约6厘米长的仪器植入患者体内,以电击刺激胃部,恢复胃部蠕动功能,促进消化系统的正常运作,让患者能如常进食。

肠起搏器

骶神经电刺激术俗称肠道起搏器植入术,是国际上治疗顽固便秘及大便失禁的崭新方法,国外已应用数年。它是一种植入式可程控的骶神经调节系统用于治疗保守治疗无效或不耐受保守治疗的顽固性便秘及大便失禁。症状的减轻使病人能够恢复日常的正常活动,如:工作、散步,参加社会活动,能整夜安睡,外出就餐,并可重返工作岗位等。

皮下植入芯片

俄罗斯一名在新西伯利亚一家妇产医院工作的妇产科医生亚历山大・沃尔切克在自己的皮下植入了6块芯片,其中一些完全类似于房门钥匙,能打开工作单位的大门和闸机,其余芯片的工作频率不同,能保存800到1千字节的信息。其中一块负责储存名片,其他的用于解锁计算机、保存密码等。他下一步打算植入密码器和血糖仪。据估计,全球已有一万多人在体内植入了芯片。

资料来源:

https://www.dailymail.co.uk/health/article-6395033/Could-scientists-turn-thoughts-speech-Hope-paralyzed-patients-talk-again.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Implant

https://www.youlai.cn/yyk/article/24202.html

http://jd.zol.com.cn/681/6810708.html

http://news.ifeng.com/gundong/detail_2012_05/06/14345704_0.shtml

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