大脑技术突破恢复 ALS 患者的说话能力 – 爱尔兰时报

大脑技术突破恢复 ALS 患者的说话能力 – 爱尔兰时报

去年 8 月,凯西·哈雷尔说出了他五岁女儿记忆中听到的第一句话,重复了他与女儿母亲莱瓦娜·萨克森的结婚誓言。房间里的大人们都哭了。 这一刻之所以能够实现,要归功于医学领域最具挑战性的领域之一的创新浪潮:一旦发生意外或疾病导致大脑与身体之间的联系断裂,就需要重新连接大脑与身体。虽然埃隆·马斯克的 Neuralink 获得了该领域的大部分关注和投资者资金,但学术实验室和竞争对手的初创公司在修复这种断裂的联系方面取得了重大进展。 “我现在正在以一种非常实用的方式使用它,”46 岁的哈雷尔说,他于 2019 年被诊断出患有肌萎缩侧索硬化症 (ALS),几年后失去了清晰说话的能力。“这对我来说就是真实的生活,”他哽咽地描述了他能够再次用自己的声音交流的那一天。 他的交谈能力源自 256 个微型电极,加州大学戴维斯分校的研究人员于去年夏天在一次近 5 小时的手术中将电极植入他的大脑。虽然脑机接口 (BCI) 技术通常旨在恢复运动能力,但《新英格兰医学杂志》详细介绍了哈雷尔言语能力的改善,凸显了该技术更广泛的前景。 随着突破性进展揭示神经系统用来控制嘴唇、下巴、舌头和喉咙的复杂信号,以及人工智能的进步使其能够解码这些信号以恢复交流,初创公司纷纷涌入。就像替代缺失肢体的假肢一样,该领域对这种设备有自己的命名:语音神经假体。 加州大学旧金山分校神经外科主任爱德华·张 (Edward Chang) 在研究随附的评论中写道:“最初,由于语言的复杂性,恢复语言能力的想法似乎遥不可及。在过去十年中,语言神经假体的概念已经从科幻小说变成了现实。” 现在还为时过早。这项技术价格昂贵,体积庞大,需要在哈雷尔家里安装电脑。它的速度很慢,只能帮助他每分钟说 33 个词,远低于自然语音每分钟 160 个词的速度。长期效果仍不得而知:荷兰研究人员在同一期杂志中详细描述了一位患有严重 ALS 瘫痪的女性使用类似设备七年后,其性能逐渐下降的情况。 神经细胞破坏 女儿出生后不久,哈雷尔得知自己患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),又称葛雷格氏症。这种疾病会破坏大脑和脊髓中的神经细胞,导致患者无法控制肌肉。他的自然言语在未经训练的人听来就像咕哝或胡言乱语,尽管他的头脑仍然很敏锐。 然而,如今他的话很容易被理解。他大脑中的电极跟踪神经元的放电,预测他想说什么,然后语音生成器使用他患 ALS 之前声音的数字重建版本为他说话——这让所有参与的人都很高兴。 这项技术不仅没有让他觉得自己像个机器人,反而增强了他的人际关系。一年前,朋友们开始主动交谈,这在当时是不可能的。他和妻子的讨论也不再仅限于事务性。植入物让他感觉自己过得正常。 他说:“像我这样的人很少会有这样的感觉。” Neuralink、Paradromics、Synchron 和 Precision Neuroscience 等公司正在研发类似的技术。今年早些时候,Neuralink 的设备首次被植入到一名截瘫患者体内,患者称其效果令人震惊。Synchron 已为几名患者植入了设备,但植入的电极数量没有那么多。 哈雷尔的电极位于他的中央前回,这是一条与言语有关的通路,横跨大脑顶部,大约从耳朵到耳朵。它们是在 2023 年 7 月的一场长达 5 个小时的手术中植入的,几周前,一位亲戚在加州大学戴维斯分校听说了这项技术,当时研究人员正在寻找他们的第一位患者。 “一方面,你不想仓促进行脑部手术,”哈雷尔 5 月在家中接受采访时表示。“另一方面,当你患有这种疾病时,你接受的风险水平肯定会更高。” 哈雷尔需要坐轮椅,因此无法控制传统鼠标的运动。手术前,他使用头部鼠标打字发短信和发邮件,现在他可以借助该设备打字。 […]

这种革命性的脑机接口让 ALS 患者能够再次“说话”

这种革命性的脑机接口让 ALS 患者能够再次“说话”

科学家们 加州大学 在将脑信号转换成口语的脑机接口 (BCI) 的开发方面迈出了突破性的一步。新技术的准确性令人惊叹:高达 97% 的单词都是正确的。 该系统是与 Casey Harrell 合作开发的,他是一名 45 岁的肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 患者,他的肌肉疾病严重限制了他的说话能力。 加州大学戴维斯分校健康 作为 BrainGate 临床试验的一部分,他被植入大脑中的传感器。在激活系统几分钟后,这名男子就能够与周围环境进行交流, 研究人员写道 本周贸易杂志 新英格兰医学杂志。 臭名昭著的肌肉疾病ALS 又称卢格里格氏症,会影响控制全身运动的神经细胞。患者逐渐失去站立、行走和使用双手的能力。说话也变得越来越困难。最终,他们不再能够自主呼吸。 BCI 技术这项新技术为因瘫痪或 ALS 等神经系统疾病而无法说话的人们带来了希望。该系统解码用户试图说话时头部产生的脑信号。这些信号被转换成文本,然后计算机大声读出信息。“我们的 BCI 技术帮助一名瘫痪男子与他的朋友、家人和护理人员交流,”加州大学神经外科医生 David Brandman 说。“我们的研究创造了人类历史上最精确的语音神经假体。” 皮质电极2023 年 7 月,布兰德曼为哈雷尔植入了 BCI。他在大脑额叶中央前回(或前中央回)的左侧放置了四个微电极。这个大脑区域负责协调言语。这些电极旨在从 256 个皮质电极中获取大脑活动。“我们真正做的是倾听大脑,”神经科学家谢尔盖·斯塔维斯基解释说。“大脑试图向肌肉发出说话的命令。我们将大脑活动转化为音素——比如音节或其他语音——并最终转化为患者想要说的单词。” 训练更快,效果更好要达到目前的技术水平,还有很长的路要走。之前用于实现通信的 BCI 尝试已被证明非常缓慢且容易失败。机器学习程序需要大量时间和数据才能正确解释大脑信号,但所有的工作都没有白费。“之前的语音 BCI 系统犯了很多错误,这使得用户很难理解,”布兰德曼说。“我们有一个明确的目标:开发一个系统,让人们可以在任何时候、当他们想说什么时,传达他们的信息。” 奇妙的设备ALS 患者 Harrell 在各种场景中测试了该系统。该系统不仅能完美处理排练过的文本,还能处理即兴对话。解码后的单词几乎完美无缺地出现在屏幕上,令人惊讶的是,它的声音听起来就像 Harrell 在被诊断为 ALS 之前的声音。科学家们用他原声的音频片段训练了人工智能软件,从而能够重现他的声音。 惊人的准确在第一次训练中,半小时内,该系统对 50 […]

瘫痪的 ALS 患者借助头部传感器能够交流七年

瘫痪的 ALS 患者借助头部传感器能够交流七年

NOS Nieuws•vandaag,12:31 一名因 ALS 几乎完全瘫痪的妇女能够使用一台特殊的计算机与家人和护理人员交流长达七年。乌得勒支大学医学中心的一项研究表明,他们开发的这台与植入假肢配合使用的计算机运行良好,可以持续工作多年。这项研究发表在《 新英格兰医学杂志。 这家学术医院的研究人员一直在研究神经假体,也称为脑机接口或 BCI。这些传感器被放置在病人的头部,可以接收来自大脑的信号。 然后这些数据被发送到计算机,计算机可以将它们转化为具体的操作。例如,即使瘫痪了,患者也可以用大脑来控制电脑上的鼠标。 鼠标单击 这是乌得勒支大学医疗中心开发的设备首次在日常实践中进行测试。这位患有 ALS 的女性于 2015 年接受了植入。 患上 ALS 后,越来越多的肌肉功能衰竭,最终导致无法活动和交流。在最后阶段,患者完全瘫痪,无法再交流。 “我们的参与者独立使用该系统七年,”研究人员之一 Mariska van Steensel 说道。“几年来,这是她向护理人员发出警报的唯一方式,无论白天还是晚上。” 植入物与大脑中控制手部运动的区域协同工作。“如果有人试图移动他们的手,计算机就会捕捉到并转换成鼠标点击。这样,你就可以操作一个可以进行交流的程序。”这让这位女士可以在晚上打电话求助,比如,如果她感到瘙痒或疼痛。 不错的结果 这项长期研究表明,多年来,假肢一直运转良好。最终,该装置停止工作。研究人员表示,这是因为该妇女的病情已经发展到大脑中与该装置相关的神经细胞正在慢慢消失的地步。 但事实上,植入物和计算机已经工作了七年,科学家们称这对于 ALS 患者来说是一个重要的结果。“只要大脑能够发送信息,这个系统就能发挥作用,并能为这些人及其家人的生活带来巨大的改变,”范·斯滕塞尔说。“我们认为七年是一个非常好的结果。” 预计这种假肢可以在几年内得到广泛应用,例如帮助 ALS 患者。 1723719809 #瘫痪的 #ALS #患者借助头部传感器能够交流七年 2024-08-15 10:31:59

大脑设备让 ALS 患者再次“说话”:“这非常令人兴奋”

大脑设备让 ALS 患者再次“说话”:“这非常令人兴奋”

Con tan solo 45 años, Casey Harell vivía postrado en una silla de ruedas, sin apenas capacidad de movimiento y con enormes dificultad para hablar. El avance de su esclerosis lateral amiotrófica (más conocida como ELA, la enfermedad que también padeció el físico Stephen Hawking y que sufre el exportero del Barça Juan Carlos Unzué) […]

他们发现哪些人更容易患上 ALS

他们发现哪些人更容易患上 ALS

患有 血液和尿液中金属含量升高 密歇根大学 (UM) 领导的一项研究表明,更有可能被诊断患有肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 并死于该病。 研究人员知道,ALS 是一种罕见且致命的神经退行性疾病,受遗传和环境因素的影响,包括接触杀虫剂和金属。 这项最新研究的结果发表在《神经病学、神经外科和精神病学杂志》上,研究检测了患有和不患有 ALS 的人血液和尿液中的金属含量,发现接触单一金属及其混合物与 ALS 风险增加有关,并且 生存期较短。 “加强对金属暴露作为 ALS 风险因素的重要性的理解,对于未来针对疾病的预防和改进治疗策略至关重要,”资深作者、医学博士、密歇根大学 Pranger ALS 诊所主任兼 ALS 卓越中心副主任 Stephen Goutman 表示。“几项流行病学研究已将金属暴露与 ALS 风险联系起来。然而,我们仍然需要了解这些金属混合物与 ALS 风险和生存之间的关系,并确定哪些人暴露风险最高或谁最容易受到暴露的影响。” Goutman 的团队测量了 450 多名 ALS 患者和近 300 名未患此病的人的血浆和尿液样本中的金属含量。他们发现,包括 铜、硒和锌与 ALS 风险增加和早期死亡显着相关。 然后,他们利用这些结果创建了 ELA 环境风险评分,该评分表明血浆和尿液中的金属混合物与 罹患该疾病的风险大约高出三倍。 在这项研究中,纳入多基因 ALS 风险评分来评估潜在遗传因素的可能调节作用并没有改变金属暴露与疾病风险或生存之间的关联。 “虽然一些研究表明,环境因素(例如金属)与基因变异相互作用,影响 ALS 的发病、进展和严重程度,但我们的研究发现,考虑多基因 ALS 风险评分不会影响金属暴露与 ALS 之间的关系。疾病风险中的基因-环境关系很复杂,未来对可能与 […]

锻炼较多的人罹患 ALS 的风险较低吗?

锻炼较多的人罹患 ALS 的风险较低吗?

根据 2024 年 6 月 26 日在线版《美国医学会杂志》发表的一项新研究,适度的身体活动和健身可能与晚年患肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 的风险降低有关。 神经病学®,美国神经病学学会医学杂志。该研究仅发现男性参与者的体力活动与 ALS 风险之间存在关联,而非女性参与者。 ALS 是一种罕见的渐进性神经退行性疾病,会影响大脑和脊髓的神经细胞。患有 ALS 的人会失去启动和控制肌肉运动的能力,这通常会导致完全瘫痪和死亡。确诊后的平均寿命为 2 至 5 年。 “著名运动员在年轻时就被诊断患有 ALS,这引发了一个令人不安的想法,即较高的体力活动可能与 ALS 的发生有关,”研究作者、挪威阿克什胡斯大学医院的医学博士 Anders Myhre Vaage 说道。“关于体力活动水平、健康状况和 ALS 风险的研究结果相互矛盾。我们的研究发现,对于男性来说,更积极的生活方式可能与 30 多年后患 ALS 的风险降低有关。” 为了进行这项研究,研究人员调查了 373,696 名挪威人,他们的平均年龄为 41 岁。他们的平均跟踪时间为 27 年。 在所有参与者中,有 504 人患上了 ALS。在患 ALS 的人中,59% 为男性参与者。 参与者将过去一年的身体活动水平记录为以下四类之一:久坐不动;每周步行或骑自行车至少四小时;每周至少四小时休闲运动或重度园艺;或每周多次定期参加艰苦训练或体育比赛。由于身体活动水平最高的参与者很少,研究人员将第三和第四类合并为一个高活动组。 研究人员发现,在体力活动水平最高的 41,898 名男性参与者中,有 63 人患上了 ALS;在体力活动水平中等的 […]

阿尔茨海默氏症研究人员被起诉;预测帕金森病进展;健康和 ALS

阿尔茨海默氏症研究人员被起诉;预测帕金森病进展;健康和 ALS

联邦大陪审团起诉了一名木薯科学公司的合作伙伴,指控其在支持该公司的资助申请中欺骗了美国国立卫生研究院 研究性阿尔茨海默症药物 simufilam,目前正处于 III 期研究阶段。(路透社) 一种新型的外科手术和假肢接口 由神经系统驱动 帮助腿部截肢者自然行走。(自然医学) 大约四分之一 报告为复发的临床事件 多发性硬化症患者的 MRI 活动无关。(《JAMA 神经病学》) A UB-312 的 I 期研究是一种针对病理性 α-突触核蛋白的活性免疫治疗药物,在治疗帕金森病方面显示出良好的前景。(自然医学) 磁共振成像 预测帕金森病的进展,一项前瞻性研究表明。(放射科) ENROLL-HD 观察性研究中的黑人参与者 被诊断患有亨廷顿氏病 比白人参与者晚 1 年。(神经病学临床实践) 这 纽约时报 仔细观察了 反复冲击波的影响 大脑和因自杀而死亡的海豹突击队员。 美国国家科学、工程和医学院建议国会、联邦机构和其他机构采取措施,确保 肌萎缩侧索硬化症 (ALS)在未来 10 年内将成为一种可治愈的疾病。 高水平的体育锻炼和健康与 降低 ALS 风险 在男性中要晚 30 多年,但在女性中却没有。 (神经病学) Atogepant(Qulipta)是 治疗慢性偏头痛有效,无论是否急性药物过度使用。(神经病学) 朱迪·乔治 为 MedPage Today 报道神经病学和神经科学新闻,撰写有关大脑老化、阿尔茨海默氏症、痴呆症、多发性硬化症、罕见疾病、癫痫、自闭症、头痛、中风、帕金森氏症、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、脑震荡、慢性创伤性脑病 (CTE)、睡眠、疼痛等内容。 跟随 […]

ALS 和雾霾,研究发现损害神经元的机制

ALS 和雾霾,研究发现损害神经元的机制

空气污染,尤其是细颗粒物造成的空气污染,会导致大脑发生类似于肌萎缩侧索硬化症的变化。这表现为 新研究 由那不勒斯费德里科二世大学作为研究项目的一部分进行 迈纳斯其旨在开发神经科学的新方法。 详细研究 热那亚大学药理学教授兼 Spoke 6(Mnesys 所属的子项目之一)协调员 Tullio Florio 解释说,之前的研究已经强调了污染和 ALS 之间的联系,“但这种联系的机制仍不清楚”。他在昨天于那不勒斯举行的首届神经科学论坛上展示了相关研究结果。 为了开展这项研究,研究小组通过研究导致运动神经元(即位于中枢神经系统内,具有直接或间接控制肌肉及其运动功能的神经元)丢失的一些分子机制,探索了接触烟雾和 ALS 之间的联系。 结果 那不勒斯费德里科二世大学药理学教授 Agnese Secondo 表示:“这项研究揭示了 PM0.1 和 NP20(超细和纳米尺寸的颗粒)如何能够诱发一种类似于 ALS 的神经退化形式,其特征是神经元存活所必需的蛋白质的功能障碍和失调。”Florio 总结说,这一发现“将有助于确定可能的新药物的分子靶点”。 订阅 SKY TG24 WhatsApp 频道 也读 FDA 批准药物 tofersen 治疗罕见遗传性 ALS 1719080427 #ALS #和雾霾研究发现损害神经元的机制 2024-06-22 13:54:04