许多患有神经系统疾病的澳大利亚人,如运动神经元疾病和多发性硬化症,会出现言语困难,甚至可能完全丧失说话能力。
目前可用于帮助这些患者沟通的技术设备非常有限,许多人依靠沟通板或图表,通过触摸或眼球运动在屏幕上选择字母或单词。
尽管近年来脑机接口技术取得了快速进展,但目前的原型设备需要进行侵入性强且成本高昂的手术。
墨尔本大学的衍生公司Fluent正在开发一种低风险的脑机接口,该接口可以植入头皮下方但颅骨外部。
"我们的设备将放置在大脑的一个区域上方,该区域称为运动皮层,控制着言语肌肉。"
"如果将电信号视为二维码:当一个人说话时,每个单独的口腔和下颌动作都会在其运动皮层产生不同的'二维码'。"
"当言语受损的人试图说话时,这些'二维码'也会出现。我们的设备可以按顺序捕获这些代码,从而告诉我们某人想要说什么。"
Fluent联合创始人兼生物医学工程师蒂姆·马奥尼博士表示。
研究人员正在构建一个机器学习模型,该模型可以将记录的大脑活动转换为文本或音频,使非言语人士无需说话或按按钮即可进行沟通。
通过他在可访问脑机接口方面的博士学位研究,马奥尼博士证明了使用该设备捕获的电信号质量,无论放置在头皮下方还是外部都是可比的。
这意味着该团队可以快速开发该技术,而无需进行复杂的手术。
该技术已在墨尔本圣文森特医院新的艾肯黑德医学发现中心的电磁屏蔽实验室中通过初步人体测试得到验证。
马奥尼博士说:"参与者头皮上放置了144个电极,这些电极记录了他们在说话、模仿和想象说不同短语时运动皮层发生的大脑活动。"
"在构建了同类中最大的英语数据集后,我们与一个日本团队合作,利用更大的数据集。这一合作证明,该模型可以从128个选项中准确识别出正确短语,准确率达到96%。"
Fluent的可植入电极的临床研究计划在今年晚些时候进行。
马奥尼博士说:"到目前为止,这种技术能力被认为只有通过植入颅骨内部的高度侵入性电极才能实现。"
"该技术的安全性甚至优于常规的人工耳蜗植入,将使更广泛的人群能够获得这种技术。"
墨尔本大学研究副校长(副校监)马克·卡西迪AM教授表示,Fluent是大学附属初创企业致力于推进神经系统疾病治疗技术的一个非凡例子。
卡西迪教授说:"Fluent诞生于大学的创新生态系统,其研究人员获得了概念验证资金支持,在墨尔本创业中心的加速器项目中得到培育,并现已获得投资以开发人体临床试验。"
"这家初创公司正在努力提高患有限制性疾病的患者的独立性,并因此改变他们的生活。"
Fluent已从投资者处筹集了超过200万美元的资金,包括墨尔本大学Genesis Pre-Seed Fund、Galileo Ventures、西澳大利亚多发性硬化症协会(MSWA)、墨尔本大学的大卫·格雷登教授,以及来自纽约的Jumpspace Ventures、伦敦的Founder's Factory和奥克兰的Pacific Channel的国际投资。
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