1、神经假体：现状与展望

神经假体：现状与展望

1. 神经假体概述

神经元和现代数字电子设备都以全或无的电脉冲形式处理信息，分别称为动作电位和逻辑状态（比特）。过去50年里，电生理技术发展出了复杂、安全且可靠的接口，用于连接以离子通量在水中传导的电和以电子运动在金属导体中传导的电。神经假体就是利用这些接口来修复人类神经系统功能障碍。

我们可以用一种有趣的方式来对科学项目的状态进行分类，就像《纽约客》的一幅漫画中，书店顾客看着标有“非虚构”“虚构”和“谎言”的书架。这对应着科学项目的不同状态，“非虚构”类似工程问题，所有所需物理定律已知且能证明可行性；“虚构”类似科学研究，基于未被证实的假设；“谎言”则是违背基本物理、热力学或神经生理学原理的设想。

2. 人工耳蜗植入

• 早期质疑 ：在20世纪70年代早期，很多听觉神经生理学家认为无法制造出功能性的听觉假体。他们的反对并非基于听觉神经系统电兴奋性的理论限制，而是基于个人对中枢神经系统如何处理和感知听觉神经元电活动模式的假设。
• 实际效果 ：如今，多通道人工耳蜗电极和复杂数字信号处理器虽会产生与正常听觉不同的神经活动时空模式，但大脑对某些类型的失真有较高容忍度，能将这种相对粗糙的电刺激视为自然声音。不过，约20%的植入者无法获得高语音识别水平，原因不明。
• 改进方向
  • 空间改进 ：增加有效通道数可提升嘈杂环境中的性能，但限制通道数的问题在于电刺激电流在充满液体的鼓阶中纵向扩散。解决此问题需大幅改变电极阵