时识科技用类脑芯片构建脑机接口

2020-09-09 10:38   来源: 互联网

        据估计,在美国,每年有120万18岁以上的人被诊断患有成人脑病,18岁及以上的人中有1.33亿至1610万人患有常见病(即目前正在遭受伤害或疾病)。其中中风、老年痴呆症和癫痫是最常见的脑部疾病。

        

        在这种情况下,脑部疾病的治疗尤为重要。脑-计算机接口是一种最初起源于美国的技术,可用于治疗脑部疾病。随着国内技术的发展,中国也出现了一些高科技公司来开发脑-计算机接口。以脑芯片为基础的新公司Synense Time技术就是其中之一。

        

        最近,由中国一家新的高科技公司SynSense与苏黎世大学和苏黎世联邦科学技术合作开发的一种新的脉冲神经网络处理器DYNAP-SE2及其设计的新计算机(BCI)在脑病诊断领域取得了突破性进展。

        

        脑电信号的处理通常依赖于巨大的计算设备,而同步时间技术的科学家正在使用类似大脑的技术来解决这个问题。

        

        DYNAP-SE2是由SynSense Time技术开发的新一代低纬度传感信息处理芯片,它集成了脑电信号转换电路和脉冲神经网络AI处理模块。集成在芯片中的许多低功耗运算放大器和滤波器可以实时、高效地将脑电波转换成脉冲序列,并利用芯片上的脉冲神经网络处理器实时检测脑电信号的异常。芯片验证结果表明,DYNAP-SE2可以实时转换电极提取的脑电信号,并在UW功耗下实时分析异常脑电信号,为癫痫及其他脑部疾病的诊断和治疗提供了可靠的诊断依据。

        

        一般来说,癫痫没有有效的药物治疗,理疗通常是通过移除触发癫痫发作的中心区域来进行的。大脑皮层的高频振荡监测(HFO)通常用于监测和定位皮层中的发作中枢区域。脑-计算机接口电路用于记录大量脑波数据,数据处理用于预测大脑皮层癫痫发作的中心区域,这为彻底根除癫痫和其他脑部疾病提供了可能性。轻型和超低功率脑电图异常分析设备对脑部疾病的诊断和其他领域非常重要。

        

        根据瑞士苏黎世大学的最新项目报告,可以使用dynap-se2的新大脑计算机对脑电图信号进行实时在线异常分析,预测癫痫核心发作的准确率可达73%,远高于现有技术。

        

        与此同时,另一个名为"同步"的项目代码更为雄心勃勃。SynSense Time技术的科学家正在进行大胆尝试:该项目的科学目标是建立一个混合系统,研究人员正试图通过神经形态突触将活动物大脑中的神经网络与芯片上的硅基神经网络连接起来,以实现两个网络之间的连接和信息处理。

        

        该项目集硬件设计、神经科学研究和理论研究于一体。研究人员希望通过开发一个在大鼠大脑中测试过的原型,证明硅基芯片上的脉冲神经网络可以作为一种"智能"和极低功耗的自适应脑电神经调节器。因此,脉冲神经网络芯片有望"拯救"受损的生物大脑。这项技术有望对生物工程、机器人和医学产生深远影响。

        

        SynSense算法主管迪伦·缪尔博士说:"我们将提供一个概念证明,证明我们的脉冲神经网络硬件可以作为大脑智能的低功耗桥梁。基本上,我们将为一只老鼠制造一个神经肢体,这样即使它没有胡子,它也能感知世界。"我们希望有一天,我们的技术将帮助失去触觉的人恢复触摸或其他感觉。

责任编辑:fafa
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