斯坦福科学家意外发现解码人类言语的新突破口

2020年,小时候经常出现在科幻小说里的年份,竟然,真的,要来了!!汽车天上飞、机器人做家务、衣服自动调节温度 […]

2020年,小时候经常出现在科幻小说里的年份,竟然,真的,要来了!!汽车天上飞、机器人做家务、衣服自动调节温度、一些人移民火星、脑电波传送意识……这些曾经被“设定”在2020年的世界。科幻虽然没有完全变成现实,但我们无疑正在见证很多新技术的诞生,有些进展甚至超越曾经的想象。

图片来源:Pixabay

脑机接口(BCI)就是一项听起来颇为科幻的技术,它借助对神经电活动信号的解读,实现外部设备与大脑的信息交流。最近,来自斯坦福大学的神经外科专家和工程师联合,在脑机接口领域取得的意外发现,颠覆了人们过去几十年对大脑的认识,也提供了一条新途径,未来可以让研究人员帮助丧失说话能力的人恢复言语

▲研究成果发表在著名开源期刊eLife

1930年代,神经外科医生Wilder Penfield与同事提出过一个模型,来解释大脑如何控制动作。在大脑横跨头顶位置的一长条区域,也就是运动皮层,不同的片区分别控制着手、腿、脸等不同部位的动作。

后来的研究逐渐让这个简化的模型更复杂,比如发现负责手指、手掌等细分部位的脑区有一定交叉。但总的来说,正如我们在神经科学教科书上常看到的“运动小人”模型所示:人体各个主要部位受到皮层不同区域分别控制。

▲“运动小人”的器官越大,说明大脑负责该器官动作的运动皮层区域越大(图片来源:123RF)

在十年前启动的一项临床试验中,研究脑机接口的科学家们开始在一些志愿者的大脑皮层植入特殊的传感器,读取特定脑区的神经元信号,并用算法把信号转化为动作,目的是让这些瘫痪的志愿者靠“意念”控制计算机和假肢之类的设备。

在其中几名参与者的大脑中,传感器就被放置在他们运动皮层内一个被称为“把手(hand knot)”的区域。这个区域过去一直被认为与手和手臂的动作有关。

2017年,斯坦福大学的电气工程学家Krishna Shenoy教授和神经外科专家Jaimie Henderson教授联合,发表了该项目的一项重磅进展:他们利用这一脑机接口解码了该脑区神经元的“运动手和手臂”的信号,让几名瘫痪人士成功实现了精准快速的意念打字!

▲植入大脑运动皮层“把手”区域的两个传感器,可以记录该区域的神经活动(图片来源:Jaimie Henderson /斯坦福大学)

当Shenoy教授和Henderson教授共同领导的研究团队在继续解码这几名志愿者脑中的神经信号时,这一次有了出乎意料的新发现!

第一作者Stavisky博士介绍,参与试验的2名患者因脊髓损伤而四肢瘫痪,但仍然可以说话。于是,研究人员得以在志愿者大声说话时,去查看他们运动皮层手部活动相关区域的神经活动。“这是一个典型的‘我不知道会发生什么’的研究,”Shenoy教授说,“但我们说:试一试吧。”

▲传感器上的电极阵列能以单个神经元的分辨率记录志愿者的神经活动信号(图片来源:Howard Hughes Medical Institute,Credit:Peter Barreras)

结果,Stavisky博士和同事们发现,给出“开始说话”的提示后,志愿者的神经元活动竟然也发生了明显的变化。这些神经元本该在控制手和手臂运动时活跃,没想到的是,它们在志愿者发声说话时也变得活跃。

不仅如此,当志愿者发出的声音不同,这些神经元的活动模式也有所不同。研究者向志愿者提供了10个词组成的列表,分别记录他们在说每个词时的神经信号。通过分析神经活动模式,研究人员可以识别出志愿者是在说哪个词,在2名志愿者中的准确率达到85%和55%!

Stavisky博士表示,他们接下来想要在志愿者说更长句子和段落时,记录这一脑区的神经活动。然后,通过解码神经信号,来重现志愿者说的话。

▲这项研究的三位主要作者Stavisky博士、Shenoy教授和Henderson教授(图片来源:Howard Hughes Medical Institute,Credit:Jaimie Henderson)

脑机接口领域的另一位知名科学家、加州大学旧金山分校的Edward Chang教授评论说,“这篇论文让我感到非常兴奋。它引发了一个问题:大脑特定区域的功能分配有多强的排他性……我认为这(缺乏排他性)是我们过去没有充分意识到的。”

这也意味着,让失去说话能力的人重新发声说话,运动皮层中与手部动作有关的区域或许是一个过去未知的突破口。

研究人员们希望在这项发现的基础上,未来可以打造一种植入大脑的医疗设备,帮助失去了说话能力的人恢复言语能力。谈及这种设备预计何时会变成现实,Shenoy教授说:“我认为在未来10年我们可以看到一些东西。”

我们期待下一个10年的进步和突破,让科幻照进现实。

稿源:学术经纬


© 推荐 for 互联网的那点事. |
猛击下载:iPhone客户端 猛击下载:Android客户端

博客2019年度数据统计和排行

  2019年就要过去了,我的这个Blog也马上就要进入新的一年。在过去的一年年中,根据我的统计,一共发布了366篇文章,一年中得到了6257篇评论,全年文章浏览数为1179474次,至今为止总浏览数为61079061(据Z-Blog自带的统计,只统计文章点击数)。

  月度热门文章:

  2019年1月

网民“翻墙”被罚:建立使用非法定信道进行国际联网
百度回应“搜索引擎百度已死”
CentOS 7安装TCP BBR拥…

  2019年就要过去了,我的这个Blog也马上就要进入新的一年。在过去的一年年中,根据我的统计,一共发布了366篇文章,一年中得到了6257篇评论,全年文章浏览数为1179474次,至今为止总浏览数为61079061(据Z-Blog自带的统计,只统计文章点击数)。

  月度热门文章:

  2019年1月

  2019年2月

  2019年3月

  2019年4月

  2019年5月

  2019年6月

  2019年7月

  2019年8月

  2019年9月

  2019年10月

  2019年11月

  2019年12月

  十大热评文章:

  十大热门文章:

芯片之间首次实现量子隐形传态,Nature子刊新研究打开量子互联网大门

十三 发自 凹非寺 量子位 报道 | 公众号 QbitAI 量子信息技术很重要,现在大家都知道。 例如,量子计 […]

十三 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

量子信息技术很重要,现在大家都知道。

例如,量子计算机可能解决目前超级计算机系统过于复杂的问题,而量子互联网可能最终保护世界信息免受恶意攻击。

然而,这些技术都依赖于“量子信息” ,这些信息通常编码在单个量子粒子中,极难控制和测量。

科学家首次实现:两个计算机芯片之间量子隐形传态 | 华人一作

而最近,来自英国布里斯托大学和丹麦技术大学的科学家们,首次实现了两个计算机芯片之间的量子隐形传态。

也就是说,在不需要任何物理和电子连接的情况下,信息能够从一个芯片即时传送到另一个芯片。

这一壮举可谓是为量子计算机和量子互联网打开了大门。

因此,也发表在了Nature子刊。

科学家首次实现:两个计算机芯片之间量子隐形传态 | 华人一作

“幽灵般的超距作用”更加逼近现实

这种隐形传态是通过一种叫做量子纠缠的现象实现。

在这种现象中,两个粒子纠缠在一起,这样它们就可以远距离“交流”。

而无论两个粒子之间的距离有多远,改变其中一个粒子的性质,另一个粒子也会立即发生改变。因此,信息在它们之间发生了传递。

理论上,量子隐形传态的运行距离是无限的,这就引出了一些奇怪的推论,甚至连爱因斯坦自己都感到困惑。

我们目前对物理学的理解是,没有什么东西能比光速更快。

然而,随着量子隐形传态的出现,信息似乎打破了这个速度限制。

爱因斯坦称之为幽灵般的超距作用

此次的新研究,让这一现象更加接近现实。

科学家首次实现:两个计算机芯片之间量子隐形传态 | 华人一作
科学家首次实现:两个计算机芯片之间量子隐形传态 | 华人一作
△芯片间的量子隐形传态和多光子多量子位纠缠

团队在芯片上产生了纠缠的光子对,然后对其中一个量子进行了测量。

这种观察会改变光子的状态,然后将这些改变立即应用于另一个芯片中的配对光子。

研究的合著者Dan Llewellyn说:

我们能够在实验室中演示两个芯片之间的高质量纠缠链接,其中每个芯片上的光子共享一个量子态。

然后对每个芯片进行完全编程,用来执行一系列利用纠缠的演示。

最重要的演示是一个双芯片隐形传态实验,在量子测量完成后,粒子的单个量子态被传送到两个芯片上。

传送的成功率达到了91%,并成功完成了对量子计算来说非常重要的其他功能。

例如,纠缠交换,以及最多同时纠缠4个光子等。

打开量子量子计算机、互联网大门

当然,在传送距离这个点上,以前实验中距离要远得多。

首先是在一个房间里的传送,然后是25公里、100公里,最后通过卫星传送超过1200公里。

也有在单个计算机芯片不同位置之间实现过信息传送。

但在两个不同芯片之间进行远程传输是量子计算的重大突破。

正如论文通讯作者、北京大学王剑威(Jianwei Wang)博士所说:

量子光子器件和传统电子控制的单一硅芯片集成,将为完全基于芯片的CMOS兼容的量子通信和信息处理网络打开大门。

作者简介

王剑威

2008年本科毕业于浙江大学,2015年在英国布里斯托大学物理系获得博士学位,之后留校从事博士后研究工作。

Yunhong Ding

2006年本科毕业于华中科技大学,2011年在丹麦技术大学获得博士学位。之后在丹麦技术大学从事研究工作,2017年成为助理教授。2018年10月创办了一家名为SiPhotonIC ApS芯片公司。

Daniel Llewellyn

英国布里斯托大学量子工程技术实验室,威廉物理实验室和电子电气工程系。

Imad I. Faruque

英国布里斯托大学量子工程技术实验室,威廉物理实验室和电子电气工程系。

传送门

Nature:

https://www.nature.com/articles/s41567-019-0727-x

博客:

https://newatlas.com/quantum-computing/quantum-teleportation-computer-chips/


© 推荐 for 互联网的那点事. |
猛击下载:iPhone客户端 猛击下载:Android客户端

中国2019社会热点大事记

  2019年是个不平凡的一年,每逢“九”年几乎都有“大事件”发生的魔咒再次应验,这一年发生了很多大事,年终之际,特别精选年度大事,带大家回顾这一年的社会热点大事要闻。

  2月——福州赵宇案

  2018年12月26日福州市,21岁小伙赵宇在阻止一名强奸未遂的罪犯时,造成对方受伤至伤残二级,后赵宇被警方以涉嫌故意伤害拘留14天,并于2019年1月10日释放。

  2月21日凌晨1点,认证账号&ldqu…

  2019年是个不平凡的一年,每逢“九”年几乎都有“大事件”发生的魔咒再次应验,这一年发生了很多大事,年终之际,特别精选年度大事,带大家回顾这一年的社会热点大事要闻。

中国2019社会热点大事记

  2月——福州赵宇案

  2018年12月26日福州市,21岁小伙赵宇在阻止一名强奸未遂的罪犯时,造成对方受伤至伤残二级,后赵宇被警方以涉嫌故意伤害拘留14天,并于2019年1月10日释放。

  2月21日凌晨1点,认证账号“福州公安”在新浪微博、微信公众号发文,公开案情部分内容。福州公安以涉嫌过失致人重伤罪移交晋安区人民检察院对赵宇进行起诉,检察院经审查认为,赵宇的行为属正当防卫,但超过必要限度,造成了被害人李华重伤的后果;鉴于赵宇有制止不法侵害的行为,为弘扬社会正气,鼓励见义勇为,综合全案事实证据,对赵宇作出不起诉决定。

福州赵宇案

  3月1日,福州市人民检察院经审查认为,原不起诉决定存在适用法律错误,遂指令晋安区人民检察院撤销原不起诉决定,以正当防卫对赵宇作出无罪的不起诉决定。

  12月18日,赵宇在福州市年度见义勇为表彰大会上获授予“福州市见义勇为先进分子”光荣称号,并获得3万元三等奖励金。

  3月21日——江苏响水化工厂爆炸78人遇难

响水爆炸

  3月21日14时48分许,江苏省盐城市响水县生态化工园区的天嘉宜化工有限公司化学储罐发生特别重大爆炸事故,造成78人遇难、76人重伤,640人住院治疗,直接经济损失19.86亿元。

  11月15日,经国务院批复的事故调查报告向社会公布。查明事故的直接原因是,天嘉宜公司旧固废库内长期违法贮存的硝化废料持续积热升温导致自燃,引发爆炸。

  4月——“北大学生弑母案”吴谢宇被抓

  高智商罪犯“北大学生弑母案”嫌疑人吴谢宇终于在4月20日凌晨4时许到重庆江北机场T2航站楼送机时被抓,据悉,他在入口防爆安全检查区域被监控设备抓拍4次,每次与其被通缉的头像相似度比对都大于、等于98%。4次抓拍显示相似度的同时,也关联出他被通缉时的照片。

  据了解,他身上带了30多张身份证,通过网络购买,三年来一直在国内活动,并且他在重庆做了至少一年多的“男模”。

  5月——华为被美国列入“实体清单”

华为

  5月16日,美国商务部工业与安全局(BIS)将华为列入所谓“实体清单”。进入名单后,华为遭遇的麻烦是,未来没有美国政府的许可,所有美国企业将不能再给华为供货。

  6月9日——香港爆发“反修例”运动

  6月9日,香港爆发“反修例”运动,示威者以游行示威、集会、静坐、堵塞道路等一系列行为,向香港政府抗议其提出《逃犯条例》修订草案,要求撤回逃犯条例修订。

  7月——山东大学中外学生“学伴”项目引争议

  7月6日,山东大学“学伴”项目被微博网友曝出后引发争议。有质疑声称,2018年的山东大学“学伴”项目升级为一个留学生配三个校内学生,且校内参与学生以女生为主。针对一个留学生配三个女性学伴的情况,山东大学在官方微博回应称,由于审核把关不严,在相关报名表格中出现“结交外国异性友人”不当选项等问题,引发不良影响,深表歉意。同时,山东大学明确,不存在1名男留学生对应3名女生学伴的情况。

  10月31日,万达集团在山东大学举办校招宣讲会,主持人开场说:“今天很荣幸来到了美丽的济南,山东大学的女生都很漂亮,我不由得感叹,山大的留学生真幸福!”

  11月1日,万达发布声明称在山东大学举办的校招宣讲活动中,主持人存在不当言论,对此深表歉意,涉事主持人开除处理。

  8月5日——人民币汇率首次“破7”

人民币

  8月5日,人民币对美元汇率跌破7.0大关,这是11年来人民币首次破7。自2008年以来,经过811汇改的,人民币汇率经历了多次即将“破7”尖峰时刻,但都在6.96关口收回失地,11年来首次“破7”之所以会引发人们的热议,主要是7是人们的心理防线,算是一种象征意义,从而不愿意看到破7。

  9月——猪肉价格大幅上涨

  国家统计局公布的2019年各月度CPI,同比涨幅几乎都上升,已由1月的1.7%涨到11月的4.5%,翻了一倍还有多。猪肉是中国老百姓的消费大户,也是基本的民生需求。所以在CPI中单列,权重在2.5%左右。11月由于猪肉价格上涨110.2%,影响CPI上涨约2.64个百分点。

猪肉价格大幅上涨

  快速攀升的猪肉价格已让这个“无肉不欢”的国家民众感到压力,更引发了对于通货膨胀的忧虑。据统计,中国人平均每年要吃掉7亿头猪,猪肉在中国人肉食结构的占比超过六成。

  持续的猪肉价格上涨被认为由多种因素导致,但首当其冲的无疑是目前已扩散到中国所有省级行政区的非洲猪瘟疫情。

  10月23日——英国集装箱藏尸案

  2019年10月23日凌晨,英格兰东部救护服务局的工作人员在英格兰东南部埃塞克斯郡格雷斯沃特莱德工业园区东大道的一辆集装箱冷藏货车里发现39具尸体,起初埃塞克斯警方曾认为遇难者是中国公民,但之后又表示仍在核实身份且不能确定死者的国籍,最终,英国警方认为所有39名遇难者都是越南公民。

  11月——华为251事件

  11月28日一份刑事赔偿决定书在网上流传,一位华为离职员工李洪元索要2N赔偿之后,被华为控告敲诈勒索,于2018年12月16日被拘留,法院认定犯罪事实不清,证据不足,不符合起诉条件,关押251天后李洪元重回自由。

  11月下旬,案件细节被披露到互联网,迅速引起广大网友讨论,之后,网络上一些批评华为的帖子遭到删除。有网友编了个段子“出身985,工作996,离职251,维权404。”

  12月2日,华为方面发布声明:“公司有权利也有义务,并基于事实对于涉嫌违法的行为向司法机关举报。华为尊重司法机关,包括公安、检察院和法院的决定。如果李洪元认为他的权益受到了损害,支持他运用法律武器维护自己的权益,包括起诉华为。这也体现了法律面前人人平等的法治精神。”

  12月8日——甘肃某图书馆“焚书”引发热

  12月8日,一篇题为《镇原县图书馆组织开展馆藏出版物清查下架和集中销毁活动》的文章,在网络引发关注和热议。该报道称,“近期,镇原县图书馆组织对含有倾向性的文章书籍、图片书刊和影像资料等内容进行全面清查下架和迅速销毁。”

甘肃某图书馆焚书

  该报道的图片显示,焚书现场由两名女性在镇原县图书馆门口焚烧。报道称,“本次焚烧活动由镇原县文旅局分管领导亲自到馆督查。”

  12月9日,据镇原县人民政府网站消息,镇原县图书馆在清理非法盗版出版物时,个别工作人员未按照相关规定进行封存和集中销毁,而是在图书馆前小广场将清理出的65本盗版非法出版物进行了焚烧处理,引发媒体关注。事情发生后,县委县政府对县图书馆的不当行为提出了严厉批评,对当事人将进行深入调查并严肃追责。

  12月13日——中美贸易战达成第一阶段协议

中美贸易战达成第一阶段协议

  12月13日,中美就第一阶段经贸协议文本、九个章节达成一致,双方原定12月15日进一步上调的关税,都暂缓加征。中美贸易战打了22个月,难解难分,一波三折,中美贸易战达成第一阶段协议算是一个短暂的停火协议。

遂宁男子浏览境外网站被行政处罚

  据公民网八月十日报道,四川遂宁市男子蒋鹏,因擅自翻墙浏览境外网站,包括在YouTube观看视频、在Twitch观看直播和在亚马逊购物等,被警方给予行政处罚。

  遂宁市公安局船山分局的行政处罚决定书称:

  违法行为人蒋鹏,男,现查明,蒋鹏在其使用的手机上安装“Turbo VPN”“ThunderVPN”“老王VPN”“免费SS”4款翻墙软件,使用翻墙软件在YouTube应用上观看视频,在…

  据公民网八月十日报道,四川遂宁市男子蒋鹏,因擅自翻墙浏览境外网站,包括在YouTube观看视频、在Twitch观看直播和在亚马逊购物等,被警方给予行政处罚。

  遂宁市公安局船山分局的行政处罚决定书称:

  违法行为人蒋鹏,男,现查明,蒋鹏在其使用的手机上安装“Turbo VPN”“ThunderVPN”“老王VPN”“免费SS”4款翻墙软件,使用翻墙软件在YouTube应用上观看视频,在Twitch上观看直播以及在亚马逊上购物,以上事实有违法行为人蒋鹏供述与申辩,蒋鹏使用“TurboVPN”浏览记录等证据证实。

  根据《中华人民共和国计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》第二十条之规定,现决定责令蒋鹏停止使用非法定信道进行国际联网,给予警告。

  执行方式和期限:当场向其宣读行政处罚决定书。

遂宁男子浏览境外网站被行政处罚

  相关法律法规:

  《中华人民共和国计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》

  第五条 任何单位和个人不得利用国际联网制作、复制、查阅和传播下列信息:

  (一)煽动抗拒、破坏宪法和法律、行政法规实施的;

  (二)煽动颠覆国家政权,推翻社会主义制度的;

  (三)煽动分裂国家、破坏国家统一的;

  (四)煽动民族仇恨、民族歧视,破坏民族团结的;

  (五)捏造或者歪曲事实,散布谣言,扰乱社会秩序的;

  (六)宣扬封建迷信、淫秽、色情、赌博、暴力、凶杀、恐怖,教唆犯罪的;

  (七)公然侮辱他人或者捏造事实诽谤他人的;

  (八)损害国家机关信誉的;

  (九)其他违反宪法和法律、行政法规的。

  第六条 任何单位和个人不得从事下列危害计算机信息网络安全的活动:

  (一)未经允许,进入计算机信息网络或者使用计算机信息网络资源的;

  (二)未经允许,对计算机信息网络功能进行删除、修改或者增加的;

  (三)未经允许,对计算机信息网络中存储、处理或者传输的数据和应用程序进行删除、修改或者增加的;

  (四)故意制作、传播计算机病毒等破坏性程序的;

  (五)其他危害计算机信息网络安全的。

  第二十条

  违反法律、行政法规,有本办法第五条、第六条所列行为之一的,由公安机关给予警告,有违法所得的,没收违法所得,对个人可以并处五千元以下的罚款,对单位可以并处一万五千元以下的罚款;情节严重的,并可以给予六个月以内停止联网、停机整顿的处罚,必要时可以建议原发证、审批机构吊销经营许可证或者取消联网资格;构成违反治安管理行为的,依照治安管理处罚条例的规定处罚;构成犯罪的,依法追究刑事责任。

科学家发明大脑植入物,可以让盲人重见光明

让盲人重见光明一直是很多人的希望,对此科学家也付出了很多的努力。在本文中,一名因为车祸失去视力的患者接受了一项 […]

让盲人重见光明一直是很多人的希望,对此科学家也付出了很多的努力。在本文中,一名因为车祸失去视力的患者接受了一项视觉恢复的实验,这是一种大脑植入物,能帮助后天致盲的人获得有限的视力。目前来说,这项技术还很不成熟,仅仅处于实验阶段,而且安全性未知。本文译自Medium中原标题为“A Blind Man Sees His Birthday Candles Again, Thanks to a Bionic Eye”的文章

2011年12月,一场可怕的车祸将杰森·埃斯特豪森撞晕。当他在南非比勒陀利亚的一家医院醒来时,他已经看不见了。这场车祸毁掉了他的眼睛,使他完全失明。

埃斯特豪森崩溃了。当时,他23岁,正在学习成为一名飞行员。事故发生后的头两年是最艰难的。“生活瞬息万变,”他告诉记者。“我曾经开过飞机,骑过摩托车,开过自己的车。但现在什么都没有了。”

埃斯特海森最终接受了运动康复,并且学会了如何阅读盲文,使用辅助设备,并在电脑上工作。2013年,他收看了一个电视新闻片段,内容是一家公司正在研究一种大脑植入物,可以为像他这样的人制造人工视觉。总部位于加州锡尔马的“第二视觉”公司刚刚在美国获得了一项视网膜植入手术的批准,该手术旨在帮助那些因一种罕见的遗传性疾病——色素性视网膜炎而失明的患者。埃斯特海森不是那种装置的候选人。但到2018年,该公司已经开发出一种可以改变他生活的大脑植入物。

现在,这个公司有一个小型临床试验,埃斯特海森是接受这项实验的6名盲人患者之一,这项实验中所用到的设备叫猎户座(Orion)。它的目的是为那些因多种原因失明的人提供人工视力,包括青光眼、糖尿病视网膜病变、视神经损伤或疾病以及眼睛损伤。如果这种方法能起效果,并且能够被被证明是安全的,那么它和其他大脑植入物可能会帮助更多的盲人。

当埃斯特海森在2018年初得知他是该试验的候选人时,他和他的妻子离开了他们在南非的家,搬到了洛杉矶参加这项研究。他说,这个装置让他七年来第一次感觉到了生活的希望。

从外面看,猎户座看起来就像一副太阳镜,附带一个小摄像头和视频处理单元(VPU)。然而,在大脑中植入的是一个大约邮票大小的芯片,包含60个电极,位于大脑处理视觉信息的视觉皮层。当设备被打开时,摄像机捕捉穿戴设备的人的周围环境,无线视频处理单元使用一种算法将这些图像转换成电脉冲。这些脉冲被传输到大脑的电极上,电极会把这些脉冲转换成相应的视觉信号。

大脑植入这项技术让猎户座有别于“阿戈斯”(Argus)和市场上其他所谓的“仿生眼”。“仿生眼”设备不需要进行脑部手术。那些设备仅仅需要把电极植入到患者眼睛后面的视网膜上。而且这些视网膜植入物要求患者的眼睛里需要存留一些功能细胞,这就是为什么视网膜植入物目前只被批准用于视网膜色素变性患者的原因。在340万失明或视力受损的美国人中,视网膜色素变性患者只占其中的一小部分。

“根据我们目前正在测试的系统,你甚至不需要有眼睛就可以让设备工作。”

色素性视网膜炎会导致感光细胞逐渐死亡,导致视力下降。但是另一种被称为神经节的视觉细胞,它们能直接与大脑进行交流,这些细胞仍然保持完整。视网膜植入物,如“阿戈斯”和法国的“皮可斯视觉”(Pixium Vision)公司和德国的“视网膜植入”(Retina Implant)公司制造的视网膜植入物,旨在刺激这些细胞,它们沿着视觉神经将视觉信息传递到大脑。全世界大约有350名视网膜色素变性患者接受了“阿戈斯”设备。

但是,与“阿戈斯”共享大部分技术的“猎户座”完全绕过了眼睛和视觉神经。加州大学洛杉矶分校罗纳德·里根医疗中心的神经外科医生纳德·波拉提安(Nader Pouratian)说:“根据我们目前正在测试的系统,你甚至不需要眼睛就能让设备工作。”作为加州大学洛杉矶分校这项试验的主要研究者,他已经为四名患者配备了这种装置。另外两名研究参与者接受了来自德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的丹尼尔·约肖尔博士的植入物。

尽管有感染或出血的风险,也有植入物不能起作用的可能性,埃斯特海森还是毫不犹豫地接受了脑部手术。

当研究人员在手术后第一次开启植入物时,他们需要测试每一个电极,一共有60个。记录在患者开始看到光之前,每个电极需要接收多少电流。他们利用这些信息为每个病人定制了一个程序,这个过程耗时数月。

现在,埃斯特海森和其他参与者在完全失明数年或数十年后,恢复了有限的视力。虽然他们看不见颜色、形状或清晰的边缘,也不能阅读文本,但他们能够区分明暗,能够识别移动的物体,而且他们有一定程度的深度知觉。人和物体以光点的形式出现,与它们所在的位置相对应,当它们靠得越来越近,就会出现更多的光点。“这就像学习一门新的语言。”埃斯特海森说,“你要学习如何解释正在发生的事情。”

患者定期与加州大学洛杉矶分校(UCLA)和贝勒大学(Baylor)的视力研究人员见面,测试该设备并学习如何使用。在一个练习中,他们面对着一个黑色的电脑屏幕,在黑色屏幕中会有随机的白色方块出现,他们需要指出白色方块出现的位置。大多数时候,他们可以成功地指出白色方块的位置。

这不是一种自然的视觉,但是波拉提安说,这种设备可以让参与者完成他们以前无法完成的日常任务。他说:“不是说这个系统帮助他们变得完全独立了,而是当你什么都看不见时,能看到一点点东西就变会得非常有价值了。”

埃斯特海森说,他觉得现在独自离开公寓更安全了,因为他现在可以看到汽车过来了。现在,他可以整理衣物,甚至在家里找到一些特定的物品。

视觉始于眼睛,但大脑才是识别和解释图像的地方,但是大脑处理视觉信息的这个过程基本上还是个谜。科学家们知道大脑中能感知视野,而且视野中的每个位置都由大脑中一个独特的位置来处理。但是他们还没有找到确切的位置。这就是为什么猎户座和视网膜植入物目前只能创造有限的视觉范围。

“与神经元相比,我们的电极要大得多,所以我们同时刺激了很多神经元,而大脑对所有这些刺激都进行了处理。”这项临床实验负责人、科学事务的副总裁杰西·多恩(Jessy Dorn)说。“我们的技术没有精准地控制每个细胞。”

为了安全起见,埃斯特海森和其他病人接受的植入物只使用一个电极阵列来刺激左侧大脑。因此,他们只能从右侧视野中感知视觉线索。如果这个阵列被证明是安全的,那么接下来这项实验计划在大脑的两侧都植入一个电极阵列。多恩表示,该公司还在研究改进技术的方法,以提高患者的分辨率和视力范围。

该公司希望将植入的电极数量增加到150至200个。它正在改进它的摄像头和处理单元,增加包括热量感知、面部和物体识别等功能。

研究人员还试图通过研究如何更好地模仿神经元群的放电来实现更自然的视觉。“众所周知,我们可以刺激大脑来产生视觉感知,但是为了最大化视觉感知,我们还有很长的路要走。”波拉提安说。

明尼阿波利斯市视网膜中心(Retina Center in Minneapolis)主任、美国眼科学会(American Academy of Ophthalmology)临床发言人阿比什·巴夫萨尔(Abdhish Bhavsar)博士表示,还需要进行更多的脑部测绘研究,为患者提供更大范围的视觉感知。他说:“要理解刺激大脑在视觉方面的作用,我们还有很长的路要走。”“如果我们能绘制出一幅大脑地图,显示出具体是什么部位产生了什么类型的图像,或者什么部位感受到了什么样的信息,那么我们就可以据此开始制作相应的设备。”

猎户座的早期结果是令人鼓舞的,但是用于视觉恢复的大脑植入物仍处于初级阶段。安全性是一个主要问题。在猎户座试验中,一名患者在植入设备后发生了癫痫。接受这种植入的人需要随访数年,以确保以后不会出现并发症。随着时间的推移,大脑中的电极也会形成疤痕组织,慢慢地就无法继续工作了。所以目前还不清楚这些植入物能持续多久。第二视力公司的多恩说,猎户座设备使用的电极至少可以工作五年。这意味着患者最终可能会失去他们通过该设备获得的那一点点视力。

猎户座的另一个主要限制是,它只对那些天生有视力,后来失去视力的人有用。天生失明的人,大脑中负责视觉的部分没有完全发育,视觉信息不能有效地传递到大脑。一种可以帮助所有盲人的设备还有很长的路要走。

如果美国食品药物局(FDA)最终批准了猎户座,也不是所有患者都愿意接受这种脑部手术的。而且该设备也可能很昂贵。像“阿戈斯”这种视网膜植入物的成本就要大约15万美元,尽管它在许多州都有医保覆盖。

埃斯特海森对视觉辅助技术的未来充满了希望。他说:“目前这只是一小步。但我认为,这项技术最终将改变数百万人的生活。”

来源:36氪 译者:小灼


© 推荐 for 互联网的那点事. |
猛击下载:iPhone客户端 猛击下载:Android客户端

亚马逊申请专利,扫描双手就知你是谁,或用来结账

据外媒报道,如今前往亚马逊无人便利店Amazon Go的顾客,需要扫描智能手机上的应用程序才能进入其中,但该公 […]

据外媒报道,如今前往亚马逊无人便利店Amazon Go的顾客,需要扫描智能手机上的应用程序才能进入其中,但该公司申请的新专利将来只需扫描双手就能识别购物者身份并结账。 美国专利商标局于当地时间周四公布了亚马逊的一项专利申请,这是一种非接触式扫描系统,可通过扫描手掌特征(包括皱纹和静脉)来识购物者身份,而不需要再刷脸。

QQ截图20191227134708.jpg

虽然专利申请文件并不意味着亚马逊肯定在开发此类技术,但此前已有报道称,亚马逊正在测试一项新技术,允许全食超市(Whole Foods)的顾客在结账时扫描手部进行支付,而不需要刷卡。

如果这项技术真的投入使用,亚马逊似乎考虑在其Amazon Go中使用。申请文件中列出的许多发明者都是Amazon Go的员工,其中包括始终担任Amazon Go技术主管和亚马逊实体零售计划副总裁的迪利普·库马尔(Dilip Kumar)。

然而,使用全新的生物识别方式也可能会给亚马逊带来更大挑战,该公司已经因与其产品相关的隐私问题而面临越来越严格的审查,这些产品包括语音助手Alexa和家庭安全设备Ring。亚马逊发言人拒绝置评。

在周四公布的专利申请中,发明人描述了“一种扫描仪设备,用于获取扫描仪视野内用户手掌的原始图像。第一组图像描绘手掌外部特征,如用户手掌上的线条和折痕,而第二组图像描绘内部解剖结构,如静脉、骨骼、软组织或皮肤表皮下的其他结构“。

发明人还设想,可以在任何给定位置的入口或出口处放置扫描仪,并将扫描与个人帐户相关联,使得“用户从库存位置挑选物品并离开后,亚马逊可以通过他们的帐户收费”。

自近两年前在西雅图总部一楼首次亮相以来,亚马逊已经在美国开设了24家Amazon Go门店。这些无人便利店的顾客在进入之前必须在旋转栅门上扫描特殊的亚马逊应用程序。

然后,门店依靠传感器和摄像头组合,允许购物者将食物或饮料从货架上取下然后离开,而不需要停下来排队付款。在他们离开后,他们的关联账户会自动付费。


© 推荐 for 互联网的那点事. |
猛击下载:iPhone客户端 猛击下载:Android客户端

特斯拉新专利 电池使用寿命或可延长至160万公里

据外媒报道,电动汽车制造商特斯拉最近公开了一项专利,旨在通过使用多种电解质添加剂来延长锂离子电池的使用寿命。若 […]

据外媒报道,电动汽车制造商特斯拉最近公开了一项专利,旨在通过使用多种电解质添加剂来延长锂离子电池的使用寿命。若这项技术投入使用,电池使用寿命有望延长至160万公里。

图:特斯拉位于美国加州的电动汽车和电池制造工厂

特斯拉于2018年8月提交了名为《二恶唑酮和腈亚硫酸盐作为锂离子电池电解质添加剂》的专利。这项专利的重点是通过调整电池的化学成分来改善该公司的充电电池系统。

该专利声称,当添加的电解质添加剂(如锂盐)与非水溶液结合时,可以极大地提高电池系统的使用寿命和性能。非水溶液不再将水作为溶剂,而是使用另一种液体。

特斯拉发表声明称:“电解质添加剂已被证明是有效的,可以延长锂离子电池的使用寿命和性能。为了进一步推动电动汽车的采用和电网储能应用,需要开发在不显著增加成本的情况下,能在高温和高电池电压下使用更长时间的锂离子电池化学物质。在电池贮存和运行过程中,引入少量电解质添加剂是形成保护固体电解质界面层(SEI)以限制电解质分解的一种实用方法。近年来,大量研究已经帮助开发出这样的添加剂,例如碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸氟乙烯(FEC)、丙二烯-l-3-磺内酯(PES)、硫酸乙烯(DTD)以及二氟磷酸锂(LFO)等。”

特斯拉已经认识到,温度升高不利于电池系统维持寿命。在之前的一项专利中,特斯拉概述了一种能够帮助更持久储存能量的冷却系统。虽然散热是锂离子电池使用中需要克服的关键问题,特别是当特斯拉车主在性能模式下驾驶时,但工程师们意识到,电解质添加剂可能是无需大幅增加成本的情况下提高性能和寿命的方法。

在某种程度上,特斯拉在电动汽车行业的领先地位很大程度上得益于其电池,或者更具体地说,在于其电池化学技术。正是这些因素使特斯拉能够最大限度地利用其车载电池组,这也是Model S充满电可以行驶600公里、而保时捷Taycan只能行驶320公里的关键原因。这项专利证实,特斯拉仍继续致力于改进电池,使该公司保持甚至提高在电动汽车细分市场上的领先地位。

在2019年4月“自动驾驶投资者日”上,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)向车主承诺,该公司将很快为其车辆提供使用寿命超过160万公里的电池。虽然马斯克的承诺显得有点儿不切实际,但批评人士很快意识到,特斯拉可能比许多人认为的更接近实现这个目标。今年9月,达尔豪西大学科学家杰夫·达恩(Jeff Dahn)领导的研究人员声称,他们已经开发出新式锂离子电池,可以持续行驶160万公里,或者在储能系统中使用20年。

得益于这些工程技术取得的进展,特斯拉的电池技术也在不断进步。在汽车方面,拥有可以运行20或30年而不需要年年维护的汽车,将具有重大开创意义。方便、高性能和长寿命是特斯拉产品的三个目标,而得益于电解质添加剂,一种先进且更实惠的电池系统专利可能会缓解许多车主存在的诸多担忧。(小小)


© 推荐 for 互联网的那点事. |
猛击下载:iPhone客户端 猛击下载:Android客户端

微信微博聊天记录可作为证据

  依据12月26日公布的《最高人民法院关于修改<关于民事诉讼证据的若干规定>的决定》,今后微信微博聊天记录可正式作为打官司的证据。

  根据该决定,电子数据包括下列信息和电子文件:网页、博客、微博客等网络平台发布的信息;手机短信、电子邮件、即时通信、通讯群组等网络应用服务的通信信息;用户注册信息、身份认证信息、电子交易记录、通信记录、登录日志等信息;文档、图片、音频、视频、数字证书、计算机程序等电子文件;其他以数字化形式存储、处理、传输的能够证明案件事实的信息。

  规定也…

  依据12月26日公布的《最高人民法院关于修改<关于民事诉讼证据的若干规定>的决定》,今后微信微博聊天记录可正式作为打官司的证据。

  根据该决定,电子数据包括下列信息和电子文件:网页、博客、微博客等网络平台发布的信息;手机短信、电子邮件、即时通信、通讯群组等网络应用服务的通信信息;用户注册信息、身份认证信息、电子交易记录、通信记录、登录日志等信息;文档、图片、音频、视频、数字证书、计算机程序等电子文件;其他以数字化形式存储、处理、传输的能够证明案件事实的信息。

  规定也明确,电子数据的制作者制作的与原件一致的副本,或者直接来源于电子数据的打印件或其他可以显示、识别的输出介质,视为电子数据的原件。因此,网友完全用不着担心截图都不能作为证据了,需要关注的是,如何截图及如何公证截图才能使之符合民事证据审查规则的要求。

  在中国司法实践中,陆续出现了以微信微博聊天记录等作为证据进行裁判的案例。此次决定的颁布,标志着国家最高审判机关正式在司法解释中确认了微信微博聊天记录的证据地位。

  根据该规定,电子数据包括下列信息、电子文件:

  (一)网页、博客、微博客等网络平台发布的信息;

  (二)手机短信、电子邮件、即时通信、通讯群组等网络应用服务的通信信息;

  (三)用户注册信息、身份认证信息、电子交易记录、通信记录、登录日志等信息;

  (四)文档、图片、音频、视频、数字证书、计算机程序等电子文件;

  (五)其他以数字化形式存储、处理、传输的能够证明案件事实的信息“。

  当事人以视听资料作为证据的,应当提供存储该视听资料的原始载体。当事人以电子数据作为证据的,应当提供原件。电子数据的制作者制作的与原件一致的副本,或者直接来源于电子数据的打印件或其他可以显示、识别的输出介质,视为电子数据的原件。

  据悉,根据《关于修改〈关于民事诉讼证据的若干规定〉的决定》,重新公布的《民事证据规定》自2020年5月1日起施行。

华为回应《华尔街日报》的报道:一派胡言

  华为26日发布媒体声明,反驳了华尔街日报相关报道,表示华为是一家100%员工持股的民营企业,运营资金主要来自自身积累和外部融资,而不是政府补贴;巨额研发投入是华为成功的关键。

  25日,华尔街日报发布报道称,在发展成为全球电信巨头的过程中,华为获得了高达750亿美元的税收减免、融资和廉价资源。

  以下为华为回应全文:

  《华尔街日报》的报道基于错误的信息和混乱的逻辑,无视华为过去30多年在研发上的巨额投入和19万员工以客户为中心的长期艰苦奋斗,选择性地对华为的成功进行…

  华为26日发布媒体声明,反驳了华尔街日报相关报道,表示华为是一家100%员工持股的民营企业,运营资金主要来自自身积累和外部融资,而不是政府补贴;巨额研发投入是华为成功的关键。

  25日,华尔街日报发布报道称,在发展成为全球电信巨头的过程中,华为获得了高达750亿美元的税收减免、融资和廉价资源。

  以下为华为回应全文:

  《华尔街日报》的报道基于错误的信息和混乱的逻辑,无视华为过去30多年在研发上的巨额投入和19万员工以客户为中心的长期艰苦奋斗,选择性地对华为的成功进行任意揣测,我们不得不质疑《华尔街日报》作为一家专业媒体的动机和目的。

  华为是一家100%员工持股的民营企业,过去30多年来,华为每年坚持将销售收入的10%到15%投入到研发,过去十年累计研发投入约730亿美元。2018年华为研发费用高达150亿美元,在《2018年欧盟工业研发投资排名》中位列全球第五,远远超过思科(25)、诺基亚(27)和爱立信(43)的排名。2009到2019年,华为在5G领域的研发投入超过了40亿美金,超过了欧美国家主要设备供应商5G研发投资的总和。巨额的研发投入驱动了华为的创新和发展,这是华为成功的关键因素。

  华为与中国政府的关系和其他在中国经营的私营企业与中国政府的关系没有任何不同。我们与在中国的其他高新企业(包括外资企业)一样,享受了中国政府对高新技术企业的政策支持,除此之外没有任何特殊待遇。华为公司的运营资金主要来自于企业自身经营积累及外部融资,而不是政府补贴。过去十年企业自身经营积累占比接近90%;公司的外部融资操作都是市场化运作,债务成本符合市场水平。

  事实上,在中国,满足条件的高科技企业(包括外资企业)都有权申请中国政府的相关补助,主要用于支持研究项目,华为也是通过正常渠道申请相关补助。正如报道中所说,西方国家对高科技研究项目给予补助的情况也十分普遍。过去十年,华为累计获得的国内外研发相关政府补助金额不足收入的千分之三,2018年的政府研发补助只占收入的千分之二。

  近来,《华尔街日报》频繁针对华为进行不负责任的选择性报道,对华为的声誉造成了巨大的影响。华为保留采取法律措施维护自身声誉的权利。