实施的脑致脑界面(BBI)的原理图。实现
包括稳态视觉诱发电位(SSVEP) - 基于脑电到电脑界面(BCI:左栏)和聚焦超声(FUS)基于计算机到大脑接口(CBI)段(在右栏上)。 DOI:10.1371 / journal.pone.0060410.g001
在新出版的开放式学习中,哈佛医学院的科学家描述了他们如何在人和Sprague-Dawley大鼠之间实施非侵入性大脑界面,建立两个大脑之间的功能联系。
BBI程序的视频录制。志愿者(左上面板)用拇指运动(屏幕上出现的绿点)发出意图(刺激大鼠大脑的电机区域)。SSVEP的增加幅度引发了麻醉(左上面板)下大鼠的Fus神经调节的操作,随后产生了动物的尾部运动。下面的面板显示志愿者注意力,原始SSVEP信号,SSVEP信号,在15 Hz上过滤的实时记录,尾部运动(从顶部到底部行)。 DOI:10.1371 / journal.pone.0060410.S001
抽象的
经颅聚焦超声(FUS)能够调节特定脑区的神经活动,具有潜在的作用作为非侵入性计算机对脑界面(CBI)。结合使用脑到计算机接口(BCI)技术转换大脑功能来生成计算机命令,我们调查了使用基于FUS的CBI的可行性,以非侵入地建立不同物种的大脑之间的功能联系(即人和Sprague-Dawley RAT),从而产生脑对脑界面(BBI)。该实施旨在非侵入性地翻译人志愿者的意图,刺激对尾部运动负责的老鼠的脑电站。通过观察计算机显示器上的频闪光闪烁,志愿者发起意图,并且使用计算机分析了脑电图稳态视觉诱发电位(SSVEP)的同步程度。在SSVEP中增加了信号幅度,表示志愿者的意图,触发突发模式FU的传递(350 kHz超声频率,音调突发持续时间为0.5毫秒,脉冲重复频率为1kHz,给出300毫秒持续时间)来激发经误生大鼠的电机面积。成功的激发随后引发了由运动传感器检测的尾部运动。该界面的准确性±达到94.03.0%,从思想开始到创±建尾部运动的时间延迟为1.591.07秒。我们的结果展示了计算机介导的BBI的可行性,这些BBI将中央神经功能联系在两个生物实体之间,这可能会在神经科学研究中赋予未开发的机会,以具有治疗应用的潜在影响。
出版物:Yoo S-S,Kim H,Filandrianos E,Taghados SJ,Park S(2013)非侵入性大脑到大脑界面(BBI):建立两个大脑之间的功能链接。Plos一个8(4):E60410。 DOI:10.1371 / journal.pone.0060410
编辑:Julie A. Chowen,Hosptial InfantilUniversitarioNiñoJesús,西伯恩,西班牙
已收到:2012年10月10日;公认:2013年2月26日;发布:2013年4月3日
资金:这项工作得到了国家卫生研究所(R21 NS074124至SSY),KIST机构计划(2E23031至SSY和HMK),Unist Grant(对SSY)以及韩国国家研究基金会(韩国教育部,科学和技术部) 2010-0027294到SSP)。资助者在研究设计,数据收集和分析,决定发表或准备手稿方面没有任何作用。
图像和视频:Yoo S-S等人,DOI:10.1371 / journal.pone.0060410.g001