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美敦力公司
威斯康星大学
大脑历来吸引着工程师。神经元和其连接件，如微电路元件，以一种引人注目的方式处理和传递信息。这种方式深为计算机科学与工程学领域的研究人员好奇。神经元不仅能对广泛多样的输入做出强健响应，也能适应多变的环境，是一种神奇的计算机设备。我们最先进的计算机系统在人脑的计算能力面前仍相形见绌。即使是小神经元群也能够进行复杂的相互作用，从而产生学习、记忆、高度并行处理及灵敏的感应能力的基本机制。
在过去的几十年内，科学在探索大脑接收感觉和控制运动能力的基本原理方面取得了重大进步。这些发现与计算能力和微电子技术的革命式进步共同引导了一个新观点—神经修复，或用于大脑修复或生理机能增加的电子界面也许有一天会成为可能。虽然“无敌金刚”的出现仍很遥远，但神经义肢正迅速成为广大神经系统损伤或神经系统疾病患者的真正潜在的治疗方式。
本节重点是神经系统界面应用的工程技术的类型。这包括刺激神经系统以修复感官功能的技术以及从控制人工假肢的脑部中提取运动意图的方法。此外，我们认为从神经系统处理信息的方式中汲取的经验教训通常也可应用于修复和消费性电路的电路设计。
本节论文给出了学术界和工业界的几个观点。横跨基本研究和商业应用的临床研究也有所提及。最后，关于结合了遗传和光学方法的新兴技术的讨论则窥见了神经界面技术的现有工艺水平。
詹姆斯?韦兰德（南加州大学杜汉尼眼科研究所）讲述了神经系统电刺激的历史用途并重点强调了恢复视力的视网膜植入体的最新临床进展。他也对新兴领域——光遗传学做了简要综述。神经记录装置可用作残疾人员的通信辅助装置和脑机界面，在此，埃里克?鲁塔德（华盛顿大学）讨论了如何使用该装置来提取运动指令信号。最后，拉胡尔（麻省理工学院）提出了神经形态处理的新范例——我们如何学习大脑的惊人处理性能并将此知识应用到新一代应用（如，人工耳蜗）中。
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