专利名称：三维电极装置
专 利 号：US 5215088 A.
专利日期：1993年6月1日
发 明 者：（犹他州盐湖城市）理查德·A.诺曼（Richard A. Normann）、帕特里克·K.坎贝尔（Patrick K.Campbell）和凯利·E.琼斯（Kelly E.Jones）
这种植入大脑的电子设备通过发送和（或）接收电信号与神经元连通。神经植入物可用于监测受试者的大脑活动，恢复由于大脑受到损伤而失去的感觉，如视觉和听觉，甚至创造一个大脑—计算机接口。
19世纪70年代的医学家们认识到，脑电刺激可能引起动物和人类的运动。在20世纪，第一项研究结果表明，人们可以利用脑电刺激来改变一个人的情绪或行为。20世纪70年代初，耶鲁大学的生理学家乔思·德尔加多（José Delgado）发明了“刺激接收器”。这是一种植入大脑的装置，它使用被称为神经冲动的电信号来刺激神经元。1973年，德尔加多写道，用无线电信号刺激大脑“产生了多种多样的效果，包括愉快的、兴奋的、深刻的、深思熟虑的、奇怪的感觉，还有超级放松、彩色视觉和其他反应”。
20世纪80年代后期，神经植入技术又出现了一个突破，犹他大学的理查德·A.诺曼、帕特里克·K.坎贝尔和凯利·E.琼斯发明了所谓的“犹他阵列”——一排针状电极可以植入大脑并极其准确地刺激特定神经元或神经元组。后来，使用犹他阵列的专利应用——“大脑植入装置”被描述为：“可以通过数个金属针与大脑连接，用于检测电信号或将信号传输到大脑的一种植入式集成装置，这多少有点令人不安。”
近年来，由于无线技术和不断改进的电极阵列，大脑植入物变得越来越复杂且发展势头不可阻挡。犹他阵列仍然用于研究，这些阵列通常小于一枚一角硬币，但已有其他植入物开始取代它们。比如一个叫作“Stentrode”（支架）的装置，它看起来类似于一根缝纫针，可以放置在大脑一侧的血管内。“神经花边”技术使用网状结构在更多电极的作用下覆盖大脑更大的部分以增强其功能。（神经花边技术被认为在允许用大脑精确控制计算机方面存在巨大潜力。）
今天的大脑植入物可以使人们移动和控制机械假肢，也可将人们的想法在计算机上显示出来，它们还能与相机和眼部植入物一起使用，以恢复类似盲人的视力（见《仿生眼》）。2017年3月，一位因一次自行车事故而导致肩膀以下瘫痪的56岁男子，他的大脑里被医生植入了神经系统传感器，他的手臂上被医生植入了电极。神经系统传感器检测到了他的想法（或者叫大脑信号），并将它们传送给计算机，计算机通过外部电缆将信号发送到他的手臂上的电极上，能够让他移动肢体。
“这太棒了，”比尔·科切瓦尔告诉美联社，“我简直不敢相信，我只要想想就能做到。”
在未来，大脑植入物可以让人们用思想控制更先进的系统，如计算机编程或驾驶车辆。由此，医疗福利也将得到改善，医生可以绕过受损的神经连接，使瘫痪的肢体恢复运动。(www.xing528.com)
神经植入技术的下一个重大飞跃是这样一种设备，它既可以发送信号来控制计算机系统，又能从计算机接收信号来提升大脑的能力。特斯拉公司创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）和美国太空探索技术公司（SpaceX）最近宣布，一家名为Neuralink的新公司将致力于研究和开发“神经花边”技术。这些设备将首先在医疗行业得到应用；但埃隆·马斯克表示，使用“神经花边”技术增强认知能力是必不可少的，它将连同人工智能一起为未来经济做出贡献；在迪拜举行的2017年世界政府首脑峰会上，他说，我们需要“生物智能和机器智能的结合”。
1．一个包括一系列电极的小型电子设备被植入人的头部，可以放置在头骨外面或内部，但最常见的是直接放置在大脑表面，附着在大脑皮层。
2．这种神经植入物可以检测、阻断、记录或刺激大脑神经网络中神经元群的信号。
3．然后，植入物检测到的信号通过无线设备或有线连接传输到计算机，计算机系统读取和解读这些信号。
4．检测到的神经信号被记录下来并绘制成大脑模型，探索大脑是如何工作的。
5．这些信号也可以被计算机转换成一系列控制指令，如移动机械臂或假肢。
6．如果植入装置包括电极阵列，则电信号可用于刺激大脑中的特定神经元并恢复失去的大脑功能或引发情绪反应。
7．研究人员正致力于开发一种大脑植入物，可以绕过受损的神经连接并恢复运动或视力等功能。
8．一些未来学家认为，最终，神经植入物与计算机系统相连可以发送信号刺激大脑并增强其功能，比如提高效率或改善记忆。
“该电极阵列特别适合用作神经元接口装置并植入大脑皮层。更具体地说，图示中的电极阵列适合用作盲人的视觉假体。通过某种方式（如摄像）将视觉图像压缩成电信号，然后再将其提供给电极阵列。”
制作于1840年的沃尔科特相机
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