Language
Country/Area
No result found
如何用无线感应技术提升脑部控制？神经灰尘的惊人潜力！
随着科技不断进步，无线感应技术在医疗领域的应用也逐渐显现出巨大的潜力。特别是神经灰尘（Neural Dust），这种微型设备不仅能实现无线供电，还能作为神经传感器，能够监测甚至控制神经和肌肉活动。这项技术可能改变我们对脑部控制的理解，并在未来的医疗治理中发挥重要作用。
神经灰尘是一种假设性设备，大小可达纳米级，旨在无线动力下运作，并如同为神经系统提供了“灰尘般”的感应能力。
背景
神经灰尘的概念最早由加州大学伯克利分校的Jan Rabaey于2011年提出。他在其实验室中进行的初步实验证明了这一概念的可行性。值得注意的是，脑-计算机界面（BCI）的历史可追溯到1924年汉斯·伯格（Hans Berger）发明脑电图，但“脑-计算机界面”这一术语直到1970年代才进入科学文献。
神经灰尘不仅可以用于BCI，还可扩展至神经假体的领域，协助改良人机互动的能力。例如，听力障碍者的人工耳蜗即属于这一类别。BCI与神经假体的主要差异在于前者主要直接连接神经活动与计算机，而后者则致力于连接中枢神经系统与补充缺失或受损肢体功能的装置。
功能
组件
神经灰尘系统的主要组件包括目标体积为10-100 μm³的感应节点和位于硬脑膜下方的次颅探测器（sub-cranial interrogator）。这一设计可以向神经灰尘提供电源并且建立通信链路。这些传感器使用多种机制来实现供电和通信，例如传统的无线电频率（RF）和超声波。
超声波技术允许我们进行深层植入，克服了传统技术中频率衰减问题，从而减少了对身体组织的能量损害，即散射或吸收导致的热量产生。
数据和电力传输
神经灰尘之所以独树一帜，主要在于其大小和无线能力。与其他BCI设备相较，神经灰尘能够使用超声波进行更深层的通讯，这一优势使得其在临床中的应用愈加理想。然而，实际应用中仍面临一些挑战，包括如何确保足够的电流供应给感测器节点。
临床和健康应用
神经假体
神经假体的例子包括人工耳蜗和人工视网膜微晶片等，这些装置能够有效恢复人类感官功能。神经灰尘与运动假肢的结合，能更精准地控制动作，使患者受益。
电刺激
神经灰尘的使用可使得电刺激技术在临床应用中的发展获益良多。传统的神经刺激方法面临着感染和瘢痕的高风险，而这些风险在使用神经灰尘的情况下相对较低，有助于进一步提高治疗的安全性和有效性。
睡眠窒息症
根据研究，电刺激装置在治疗阻塞性睡眠窒息症（OSA）上展现了良好的有效性。研究人员发现，对于严重OSA患者，使用植入电刺激装置的治疗在12个月的时间内显示出显著的改善。
癫痫治疗
癫痫的电刺激治疗在医学上已行之有年，其目标在于基于大脑模式提供相应的电刺激，以此来终止即将发作的癫痫癫搅。这与传统基于估算癫痫发作的方式相比更具备疗效，而有研究则专注于对海马、视丘等大脑区域的电刺激。
神经灰尘及其无线感应技术为未来的临床应用开启了新的视野，同时激发了我们对大脑与计算机互动潜能的好奇心。
持续发展中的神经灰尘技术不仅可以扩展我们对神经系统的认知，还有可能在日后解决许多神经疾病问题。然而，这样的技术究竟会如何改变人类的生活方式？
