英特爾和布朗大學(xué)近日啟動(dòng)由DARPA（(Defense Advanced Research Projects Agency，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局)）資助的智能脊柱接口項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在利用人工智能，幫助脊髓嚴(yán)重受損以致癱瘓的患者恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能和膀胱控制能力。

智能脊柱接口項(xiàng)目示意圖（1）

英特爾公司全球副總裁兼人工智能產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Naveen Rao表示:“在布朗大學(xué)就讀博士期間，我就在研究了腦機(jī)接口及其應(yīng)用。如今，在英特爾，我們正將我們的人工智能專長(zhǎng)與布朗大學(xué)的前沿醫(yī)學(xué)研究相結(jié)合，以幫助解決一項(xiàng)重大醫(yī)學(xué)難題，即在脊髓嚴(yán)重?fù)p傷后如何將大腦和脊柱重新連接起來(lái)。”

? ? ? ?在這項(xiàng)為期兩年的項(xiàng)目中，研究人員將記錄來(lái)自脊髓的運(yùn)動(dòng)和感知信號(hào)，并使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)學(xué)習(xí)如何刺激創(chuàng)后部位以傳遞運(yùn)動(dòng)指令。在布朗大學(xué)附近的羅德島醫(yī)院，外科醫(yī)生將在病人脊柱受傷部位的兩端植入電極陣列，并通過(guò)搭建智能旁路，最終讓受損的神經(jīng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)傳遞。研究人員將同時(shí)使用英特爾人工智能開(kāi)源軟件（如nGraph ）和英特爾人工智能加速器硬件來(lái)滿足該應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)性需求。

智能脊柱接口項(xiàng)目示意圖（2）

布朗大學(xué)工程學(xué)助理教授 David Borton表示：“脊髓損傷是毀滅性的，對(duì)于如何利用損傷部位周圍的剩余脊髓神經(jīng)來(lái)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練并修復(fù)受損功能，我們確知之甚少。利用英特爾的人工智能軟硬件解決方案，我們首次利用損傷部位的脊髓神經(jīng)信號(hào)并結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的進(jìn)行信息處理并通信以恢復(fù)受損功能，這將能推進(jìn)脊髓領(lǐng)域的研究，并加速探索全新療法。

? ? ? ?人體不具備在神經(jīng)纖維被切斷后的再生能力。在脊髓嚴(yán)重?fù)p傷的情況下，大腦的電信號(hào)指令無(wú)法再到達(dá)肌肉，正是這個(gè)原因?qū)е铝巳梭w的癱瘓。據(jù)美國(guó)國(guó)家脊髓損傷統(tǒng)計(jì)中心估計(jì)，美國(guó)有 291,000 名脊髓損傷患者，每年新增病例超過(guò) 17,000 例。其中超過(guò) 30% 的脊髓損傷會(huì)導(dǎo)致四肢完全癱瘓或截癱。