有望“拯救”受損大腦，SynSense時(shí)識科技用類(lèi)腦芯片技術(shù)構建下一代腦機接口

SynSense時(shí)識科技開(kāi)發(fā)的全新一代的低緯度傳感信息處理芯片DYNAP-SE2集成了腦電信號轉換電路，以及脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )AI處理模塊。

據美國Family Caregiver Alliance報告顯示，在美國估計每年有120萬(wàn)年齡在18歲以上的人被診斷出患有成人腦疾?。ㄖ赴l(fā)病率），年齡在18歲及以上的人中有1333至1610萬(wàn)人患有常見(jiàn)的腦疾?。茨壳盎加袚p傷或患病人數）。其中，中風(fēng)、阿爾茨海默氏病和癲癇是最常見(jiàn)的腦疾病。

在這種情況下，腦疾病的治療顯得尤為重要。腦機接口是最初發(fā)源于美國的技術(shù)，該技術(shù)可用于腦疾病治療。隨著(zhù)國內技術(shù)的發(fā)展，中國也涌現出一批高科技公司布局腦機接口，類(lèi)腦芯片新創(chuàng )公司SynSense時(shí)識科技便是其中一家。

近日，中國新創(chuàng )高科技公司SynSense時(shí)識科技與瑞士名校蘇黎世大學(xué)及蘇黎世聯(lián)邦理工聯(lián)合開(kāi)發(fā)的全新的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器DYNAP-SE2及利用其設計的全新的腦機計算機（BCI）在腦疾診斷等領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

對于腦電信號的處理，通常都依賴(lài)于龐大的計算設備來(lái)進(jìn)行，SynSense時(shí)識科技的科學(xué)家們正在利用類(lèi)腦技術(shù)解決這一問(wèn)題。

SynSense時(shí)識科技開(kāi)發(fā)的全新一代的低緯度傳感信息處理芯片DYNAP-SE2集成了腦電信號轉換電路，以及脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )AI處理模塊。芯片內集成的多個(gè)低功耗運放及濾波器，可以實(shí)時(shí)高效的把腦電波轉化成脈沖序列，并利用芯片上脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器做實(shí)時(shí)的腦電信號異常檢測。芯片驗證結果顯示，DYNAP-SE2可在uW級功耗下實(shí)時(shí)轉換電極提取的腦電信號并做實(shí)時(shí)片上腦電信號異常分析，為癲癇等腦部疾病的診斷與治療提供可靠診斷依據。

通常情況下，癲癇沒(méi)有有效的藥物治療，物理療法上通常做法是切除觸發(fā)癲癇發(fā)作的中心區域。大腦皮質(zhì)內部的高頻振蕩監測（HFO）通常被用作監測和定位皮質(zhì)內的癲癇中心區域。利用腦機接口電路記錄大量腦電波數據，并且通過(guò)數據處理來(lái)預測腦皮層內癲癇發(fā)作中心區域，為徹底根除癲癇等腦部疾病提供可能。輕量級及超低功耗的腦電信號異常分析設備對腦疾診斷等領(lǐng)域至關(guān)重要。

在與瑞士蘇黎世大學(xué)最新的合作項目報道顯示，利用DYNAP-SE2的全新腦機計算機可對腦電信號進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)的異常分析，對于癲癇核心發(fā)作區域的預測能得到73%的準確率，遠高于現有技術(shù)的60%。

與此同時(shí)，另一個(gè)代號為“SYNCH”的項目則更為雄心勃勃。SynSense時(shí)識科技的科學(xué)家們正在做一個(gè)大膽的嘗試：該項目的科技目標是建立一個(gè)混合系統，在這個(gè)系統中，科研人員正試著(zhù)將活體動(dòng)物大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和芯片上硅基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )通過(guò)神經(jīng)形態(tài)的突觸相互連接，從而實(shí)現兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )的連通性和信息的協(xié)同處理。

該項目集硬件設計、神經(jīng)科學(xué)研究及理論研究于一體。項目的研究人員希望通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)在大鼠大腦中得到驗證的原型，來(lái)證明硅基芯片上的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )可以作為一種“智能”和極低功耗的自適應腦電神經(jīng)調節裝置。因此，脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )芯片將有望“拯救”受損的生物大腦。該技術(shù)將有望對生物工程、機器人技術(shù)和醫療等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響。

SynSense算法總監迪倫·繆爾博士表示：“我們將進(jìn)行一個(gè)概念驗證演示，證明我們的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )硬件可以充當連接大腦智能的低功耗橋梁”。“基本上，我們將為老鼠做一個(gè)神經(jīng)假肢，這樣它即使沒(méi)有胡須也能感知世界。我們希望有一天，我們的技術(shù)能夠幫助失去觸覺(jué)的人恢復觸覺(jué)或其他感覺(jué)。”

SynSense時(shí)識科技是一家全球領(lǐng)先的專(zhuān)注于神經(jīng)形態(tài)運算及神經(jīng)擬態(tài)處理器設計與開(kāi)發(fā)的國際化高科技公司。SynSense的技術(shù)起源于蘇黎世大學(xué)與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院先進(jìn)的超低功耗神經(jīng)形態(tài)處理器與神經(jīng)形態(tài)算法研發(fā)成果，擁有完全自主知識產(chǎn)權、獨特的技術(shù)優(yōu)勢與豐富的產(chǎn)品。公司研發(fā)的超低功耗神經(jīng)形態(tài)智能處理器及智能傳感器可用于可穿戴設備、安防、智慧城市、智能家居、移動(dòng)便攜終端、工業(yè)檢測、智能機器人、等多種人工智能應用場(chǎng)景。SynSense時(shí)識科技由中國科學(xué)家喬寧博士帶領(lǐng)其國際專(zhuān)家團隊成立，分別在成都、上海、南京、蘇黎世設有研發(fā)部門(mén)，于2020年4月完成由和利資本領(lǐng)投的近億元A輪融資。

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