全球首例:北京成功完成非人灵长类动物介入式脑机接口试验

全球首例:北京成功完成非人灵长类动物介入式脑机接口试验 5月4日,全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京取得成功。试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂,对推动脑科学领域研究具有重要意义,标志着我国脑机接口技术跻身国际领先行列。 脑机接口技术可以将脑电信号转换为控制指令,从而帮助运动功能障碍患者如脑卒中、渐冻症等与外部设备交互,提升生活质量。 宣武医院神经外科马永杰博士:完成首例动物试验是突破性的进步,是从0到1的进步。但抵达临床是一个从1到100的过程,可以说我们还有很远的路要走。 下一步,还有优化电极设计,验证其在动物体内长期植入的安全性、可靠性,采集后信号的进一步分析、加工、转化等工作要完成。介入式脑机接口真正走到临床,可能还要5年,甚至更长的时间。

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新研究挑战灵长类动物中普遍雄性占优的看法

新研究挑战灵长类动物中普遍雄性占优的看法 然而,据德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员称,在每一个主要灵长类动物群体中都可以发现雌性偏向的权力结构或两性之间的社会平等,而且很可能存在于整个进化史中。这项发表在《动物》杂志上的研究对灵长类动物中雄性占主导地位的假定提出了挑战,并可能对其他动物物种产生影响。研究小组查阅了以前关于 79 种灵长类动物的文献,将它们分为雄性主导、雌性主导或共同主导类别,然后分析了哪些变量与这些社会模式相关。他们发现,在雄性体型比雌性大、犬齿比雌性长的物种中,很可能会出现雄性偏向权力的现象。当可用的雌性交配对象的供应量低于雄性的需求量时,雌性力量就可能出现,从而使这些物种中的雌性具有更大的社会影响力,尤其是当两性之间的体型差异很小时。人类学教授、论文合著者丽贝卡-刘易斯(Rebecca Lewis)说:"过去,灵长类动物学家通常关注灵长类社会中雄性的作用和雄性的权力。有时被忽视的是雌性力量在灵长类社会中的重要作用。我们的研究表明,在雄性和雌性体型相近的灵长类动物中,更多经济形式的权力可能会真正凸显出来,因此雌性不太容易受到雄性的胁迫"。在灵长类动物中,雌性权力结构常见于狐猴。以前的研究人员往往试图将这种现象解释为独特环境因素导致的异常现象。然而,这项新研究让人们注意到,在其他许多灵长类动物中,如东南亚的长臂猿和美洲的狨猴,也存在雌性偏向和平等的权力结构。此外,这项研究还能估算出灵长类祖先群体中男性偏向权力的概率。研究发现,许多主要灵长类动物群体的祖先并不能肯定地归因于特定的两性权力模式,因此没有理由假定祖先具有偏向男性的权力。得克萨斯大学奥斯汀分校人类学教授克里斯-柯克(Chris Kirk)说:"灵长类动物一直被认为主要是雄性占主导地位,这表明灵长类动物在进化史的早期就存在雄性占主导地位。如果这一假设是正确的,那么需要解释的就是出现了雌性主导的社会和两性更加平等的社会。然而,我们的研究表明,数据并不一定支持灵长类祖先偏向男性权力的假设。事实上,在灵长类社会中,其他类型的两性权力关系也很常见,因此尚不清楚祖先的情况可能是怎样的。因此,需要对所有类型的双性权力进行解释,而不仅仅是偏向雌性的权力的存在"。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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脑控喝水!清华脑机接口临床试验宣告成功 患者可终生使用

脑控喝水!清华脑机接口临床试验宣告成功 患者可终生使用 据介绍,目前第二例患者也已经完成临床试验,正在康复训练中。首例无线微创脑机接口临床试验也就在前一天,马斯克刚宣布首个人体植入手术已成功完成,初步探测到神经脉冲信号。不过,跟马斯克Neuralink脑机接口不同的是,这款脑机接口设备强调的是无线微创。具体操作上是将体内机埋在颅骨内、电极覆盖在大脑硬膜外(硬膜位于颅骨和大脑皮层之间,起到保护神经组织作用),这项技术曾通过长期动物试验研制,不会破坏神经组织。患者手术后10天就能出院回家。居家使用时候,体外机隔着头皮给体内机供电,并接收脑内的神经信号,传送到电脑或者手机上,借助解码算法实现脑机接口通信。此外,还采用的是近场无线供电和传输信号,体内无需电池,患者可以终生使用。基于这样的技术,在去年10月24日宣武医院,成功完成首例临床植入试验。最终经过三个月的居家脑机接口康复训练,患者通过脑电活动驱动气动手套,实现自主喝水等脑控功能,抓握解码准确率超过90%。此外,患者脊髓损伤的ASIA临床评分和感觉诱发电位响应均有显著改善。1月29日,联合团队召开临床试验阶段总结会,宣布首例患者脑机接口康复取得突破性进展。除此之外,第二例脊髓损伤患者也已经在去年12月天坛医院成功完成植入。目前信号接收正常,患者正居家康复训练中。这项临床试验分别于去年4月、5月通过宣武医院、天坛医院的伦理审查,并完成了国际和国内植入医疗器械临床试验注册。来自清华脑机接口研究团队本次突破进展是由清华医学院洪波教授团队领衔。2021年,他曾带领团队在无线微创脑机接口临床前研究中,实现每个电极等效信息传输率达到20比特/分钟,均超过当时国际同类脑机接口最高水平。目前他的科研重点是人脑网络组织和信息编码的核心规律,特别是语言等高级认知功能的网络动态机制,并基于这些发现开发直接解读和调控神经活动的脑机接口新技术。一方面,为癫痫、渐冻症等疾病提供诊疗新方案,另一方面为语言人工智能提供新结构和新算法的启发。目前他还兼任清华大学人工智能研究院副院长、清华IDG麦戈文脑研究院研究员。据介绍,此次临床应用NEO系统软硬件是同博睿康科技合作开发,临床合作单位包括宣武医院、天坛医院。参考链接:[1] ... PC版: 手机版:

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水果真的促进了灵长类动物的大脑发育吗?新研究挑战旧观念 灵长类动物为什么拥有大脑袋?为了探究这个问题,研究人员在巴拿马热带雨林进行了实验,比较大脑较大的灵长类动物和大脑较小的哺乳动物的觅食智力。灵长类动物(如人类)拥有比其他大多数哺乳动物更大的大脑。多年来,研究人员一直在探索一种可能性,即饮食,尤其是水果的摄入量,可以解释为什么灵长类动物的大脑如此之大。最近,来自马克斯-普朗克动物行为研究所和史密森尼热带研究所的一个研究小组首次对这一假设进行了验证,结果发现水果饮食理论可能失效了。研究人员利用无人机成像、全球定位系统跟踪和精细的行为分析,测试了四种食果哺乳动物如何在巴拿马雨林中解决同样的自然觅食难题。他们发现,脑容量较大的灵长类动物并没有比脑容量较小的哺乳动物更有效地解决寻找水果的难题。今天发表在《英国皇家学会会刊 B》上的这项研究颠覆了传统观点,即在寻找食物时需要一个大脑袋才能做出明智的决定。长鼻浣熊是浣熊的近亲,主要在地面上生活和觅食。图片来源:Christian Ziegler / 马克斯-普朗克动物行为研究所根据灵长类动物如何进化出更大的大脑的主要理论,水果和智力携手为大脑的生长提供动力。大脑较大的动物可以利用它们的智慧更有效地找到水果,这反过来又为更大的大脑提供了更多的能量。水果毕竟是一种宝贵但可变的资源。它对动物的认知能力提出了要求,动物必须找到结果的果树,并记住它们成熟的时间。研究表明,大脑的大小与食物中水果的数量之间存在相关性,从而为大脑进化的饮食理论提供了支持。但来自 MPI-AB 和 STRI 的研究人员认为,质疑这一理论的时机已经成熟。"水果饮食假说从未得到过实验支持,"第一作者、STRI 副研究员本-赫希(Ben Hirsch)说。障碍在于方法。要验证水果饮食假说,科学家必须测量动物寻找水果的效率。赫希说:"灵长类动物和许多其他哺乳动物每天都要长途跋涉寻找食物,因此几乎不可能在实验室中复制它们在现实世界中面临的导航挑战。研究小组利用巴拿马巴罗科罗拉多岛热带雨林中的一种自然现象,规避了这一问题。每年有三个月的时间,吃水果的哺乳动物不得不以一种树种Dipteryx oleifera为食。"动物们几乎只吃Dipteryx果实,它们同时在解决同一个觅食难题,"资深作者、MPI-AB 主任、康斯坦茨大学洪堡教授 Meg Crofoot 说。"这为我们比较它们的觅食效率提供了强有力的工具。"研究期间通过无人机飞行探测到的巴罗科罗拉多岛上的Dipteryx树分布图。资料来源:Hirsch 等人,Proc B 2024研究小组在夏季通过无人机飞越树冠绘制了巴罗科罗拉多岛上所有Dipteryx树的位置图,当时这些高大的树木开满了显眼的紫色花朵。果树地图揭示了动物所面临的水果难题的全部范围,但科学家们仍然需要测试不同脑容量的哺乳动物访问这些果树的效率。他们跟踪了两只大脑袋灵长类动物(蜘蛛猴和白面卷尾猴)和两只小脑袋浣熊近亲(长鼻浣熊和金毛浣熊)的几个个体。GPS 传感器显示了动物前往Dipteryx树的路径,而加速度计则证实了动物在树上活动的情况,并有可能在树上觅食。然后,科学家们用每天在Dipteryx树上活动的时间除以行走的距离来计算路线效率。根据水果饮食假说,大脑壳卷尾猴和蜘蛛猴的路线效率应该高于疣猴和金冠猴。克罗福特说:"我们没有发现任何证据表明,大脑较大的动物会做出更聪明的觅食决定。如果大脑袋确实能让动物变得更聪明,那么这种聪明并没有被用来更有效地找到热带雨林中的果树。"那么,为什么某些物种的大脑体积会增大呢?作者说,通过反驳果实饮食假说,他们的研究可以将焦点转移到觅食效率之外的想法上。赫希说:"较大的大脑可能会促进更好的历时记忆,使这些物种能够更好地把握上树的时间,最大限度地获得成熟的果实。作者还认为,较大的大脑可能与工具使用、文化或社会群体生活的复杂性有关。""我们的研究无法确定大脑进化的确切驱动因素,"克罗福特说,"但我们已经能够利用微创技术,对有关野生动物进化、认知和行为的重大假设进行经验性测试。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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