广告

ARM研发大脑SoC,让脑损伤瘫痪患者动起来

2017-05-18 11:37:42 网络整理 阅读:
硅谷投资者近年投入巨额资金研究脑植入技术,他们一方面想解决艰难的研究问题,另一方面想开发出在商业上可行的产品。许多科技名人都对大脑技术兴趣浓厚,比如埃隆·马斯克(Elon Musk)和马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg),他们相信未来人类可以用植入技术增强大脑智力,获得心灵感应能力。
广告

马斯克开了个广受关注的新公司NeuraLink开发脑机接口;Facebook也在上个月的开发者大会上,宣布正在开发用意念输入文字的系统。把人脑和计算设备直接相连,似乎成了硅谷的新潮流。《麻省理工科技评论》甚至把利用大脑植入设备治疗瘫痪,列为2017年的10大突破性技术之一。

先实现一个小目标:让瘫痪病人动起来

远在英国的ARM虽然被日本公司软银收购了,但也不甘人后。据外媒报道,他们已与华盛顿大学感觉运动神经工程中心(CSNE)合作开发出了一款独特的、可植入大脑的系统级芯片(SoC)。

与科技幻想家们相比,ARM的目标似乎小一些,至少现在看起来小一些。这种芯片被植入人的头骨内,目的是为了帮助中风或者脊椎损伤出现瘫痪的病人移动身体的某些部位。

先实现一个小目标,用Design Start设计一颗自己想要的芯片

它不仅可以让人们执行各种任务,而且还能够接受感官反馈信息。但是,我们可能需要等待一些时日才能看到这种芯片的好处。目前研究人员已开发出了早期的原型机。

体积和功耗是最大挑战

现有的脑机连接方案,大都是用体外的计算机来处理脑电信号,ARM的这个方案,面临着更大的挑战。

“他们已开发出了一些原型机。”ARM卫生保健科技负责人彼得·弗格森(Peter Ferguson)说,“现在的挑战就是能耗和热量问题。他们需要个体超小、能耗超低的芯片。”
20170518-arm-brain-chip-3
在对人脑行程的复杂的神经信号进行解码方面,这个SoC扮演着关键角色。解码后,芯片需要将大脑的信号数字化,传递给骨髓中植入的刺激物,从而让那些患有脊椎或神经疾病的人恢复控制他们的身体肌肉功能。

ARM目前体积最小、最智能的处理器Cortex-M0,将成为新SoC的一个部件。
20170518-arm-brain-chip
最近这个研究团队,包括位于俄亥俄州克里夫兰的凯斯西储大学的研究人员,率先在一个全瘫患者身上进行了试验,并帮助患者恢复了由大脑控制的手和手臂运动。
20170518-arm-brain-chip-2
今年早些时候,一名完全瘫痪的男性患者,利用先进的大脑植入设备,数年来首次运用自己的手臂。

终极目标是让患者恢复触觉反馈

未来,ARM和CSNE还希望该设备能逆转进程,将感官信息传回给大脑。“它们不仅要能读取大脑的信号,而且还要能给大脑传回信号。”弗格森解释说。

如能实现回传信号,就可以让人们衡量他们抓取物体的牢固程度,或感受物体的温度。研究人员称,这种反馈信息还可能帮助大脑恢复正常工作,帮助某些病患者恢复正常,例如中风患者。

“想一想吧,对于那些有脊髓损伤的患者,这种技术可以帮助联通脊髓,让肌肉群再次活动起来。” 弗格森说,“这种技术还可以被用来治疗中风患者、帕金森氏症患者和老年痴呆症患者。”

话说回来,前几年开始就陆续有新闻报导类似的大脑芯片实例,有在瘫痪猴子身上,也有在人体上实验成功的,但后续便没有看到大规模应用的报导了。这类芯片多是一些科研机构与医疗团体共同开发,也许针对某个病患切实有效,但其他患者则不一定。

客制化SoC并商业化,需要很深的功力,希望ARM这次介入能为瘫痪的人们带来曙光。

EETC wechat barcode


关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • Arm:赋能开发者,软硬协同重塑AI计算生态 硬件若无软件支持就毫无意义。而软件始终是Arm计算平台不可或缺的一部分,其技术已经涵盖整个软件栈的各个层面。从底层固件和操作系统的开发,到与游戏引擎、开源社区和独立软件供应商(ISV)的战略合作,确保所有这些在Arm平台上都能“开机即用”。
  • 芯原汪洋:塑造智能计算未来,为AI技术应用赋能 汪洋特别提到,第十三届芯原CEO论坛五大预测之一是2028年用于端侧微调卡和推理卡的销售额将超过用于云侧的训练卡。目前,推理和端侧微调也是芯原重点关注的领域,同时也希望在这一发展趋势中寻找新的机遇。 
  • 集成电路性能应如何验证? 随着对复杂IC的需求不断增长,供应商面临着越来越大的压力,需要在尽可能短的时间内交付最高质量的IC。本文阐述了测试工程在交付定制IC以满足这一需求方面的重要性。
  • 芯粒技术标准迈向3D时代 为了解决SiP生命周期中跨多个芯粒的可测试性、可管理性和调试设计挑战,UCIe 2.0版更新的一个关键特性在于支持3D封装。
  • 2024年是否将是先进封装之年? 先进封装技术继2023年成为突出亮点之后,今年继续掀起波澜,并与半导体行业新星——chiplet的命运密切相连。
  • 人工智能是否是硅光子的杀手级应用? 人工智能(AI)是促进硅光子技术广泛应用的杀手级应用吗?鉴于过去几年AI的爆炸式增长推动了对高速互连和更高带宽的需求,以及随之而来的以太网光收发器的需求,人们可能会这么认为。
  • “一碰交互,共触未来”ITMA峰会盛大 目前,智能终端NFC功能的使用频率越来越高,面对新场景新需求,ITMA多家成员单位一起联合推动iTAP(智能无感接近式协议)标准化项目,预计25年上半年发布1.0标准,通过功能测试、兼容性测试,确保新技术产业应用。
  • 中科院微电子所在忆阻神经-模糊硬 中科院微电子所集成电路制造技术重点实验室刘明院士团队提出了一种基于记忆交叉阵列的符号知识表示解决方案,首次实验演示并验证了忆阻神经-模糊硬件系统在无监督、有监督和迁移学习任务中的应用……
  • 直角照明轻触开关为复杂电子应用提 C&K Switches EITS系列直角照明轻触开关提供表面贴装 PIP 端子和标准通孔配置,为电信、数据中心和专业音频/视频设备等广泛应用提供创新的多功能解决方案。
  • 投身国产浪潮向上而行,英韧科技再获 投身国产浪潮向上而行,英韧科技再获“中国芯”认可
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了