|
近日，一位中国小伙登上了多伦多大学的校园媒体。 作为应用科学与工程学院助理教授，Xilin Liu正在与微电子学和人工智能合作，研究通过神经植入物直接调节异常活动，来帮助治疗帕金森病和癫痫等脑部疾病。 / ]8 y3 Q1 y( g4 I5 G
图源：utoronto ' R; h! r. Z- H& q$ c1 a
& k" m0 y6 ?* }1 F7 d- v1 ^! ?4 T$ s
Liu说：“神经元部分通过电信号交互，治疗性神经植入物产生电刺激，就像大脑的起搏器。在震颤或癫痫发作的情况下，刺激试图使神经元恢复到正常状态。” “就好像刺激将神经网络关闭和开启，几乎就像重新启动计算机一样，尽管它绝对不是那么简单。科学家们还没有完全理解它是如何工作的。” Liu的团队通过制造今天的电脑和智能手机中使用的芯片的相同工艺，将神经植入物整合到微型硅芯片中。这种技术被称为CMOS，即互补金属氧化物半导体，使他们能够减少设备的物理尺寸和功耗，从而最大限度地减少与植入物的初始手术过程和长期使用有关的风险。 “我们已经开发了许多新的微电子设计技术，例如带有电荷平衡的高精度电刺激。我们试图从许多不同的角度来解决这个问题。” 8 f1 @; d" V5 G, _
% k" w" l* a3 _$ H& J
图源：utoronto & e/ I4 Z( R8 p Q. ?. a
' }; Z+ N' f7 p `! |& S+ K
Liu是神经技术中心CRANIA的一部分，该中心是多伦多大学和大学健康网络的合作项目，它将电子和计算机工程师与神经科学家、数据和材料科学家以及临床医生聚集在一起。 他们一起研究改善大脑健康的方法，并制定替代的治疗路径，特别是对于那些对当前药物反应不佳的人。 在最近的一个项目中，Liu和他的团队试图利用人工智能的力量来最大化植入物的临床疗效，并尽量减少过度刺激的不利影响。 & s( n4 H. ^3 y# u
$ d" J) w) i/ C( ~1 ^% s
图源：utoronto
4 B$ d: w9 v# E# s: }, I L: _
, r( D% v" f+ e! o2 G$ }/ j
Liu说，他的团队的技术可以用于癫痫以外的广泛的临床应用，并指出全世界有多达10亿人患有各种脑部疾病。 Liu说：“大脑中发生的事情太多。你需要一系列的专家来理解并提供这些疾病的解决方案，随着人类寿命的延长，这些疾病只会变得更加普遍。” 未来的研究目标包括慢性疼痛、抑郁症和老年痴呆症。Liu已经在考虑神经调控疗法如何帮助阿尔茨海默病患者。 Liu说：“睡眠受损与阿尔茨海默氏症有关，许多人患有不同程度的睡眠障碍。我们正在研究闭环神经调控技术，通过加强或抑制某些大脑节律来改善睡眠质量。” “大脑是相当神奇的。” 来源：yorkbbs
+ ~( g: f. A. H8 x- F | 
