不用眼睛也看得見?科學家發明微型晶片,可將影像直接傳送到大腦
不用眼睛也看得見?科學家發明微型晶片,可將影像直接傳送到大腦

過去,眼睛失明的人僅能透過器官移植手術才有機會重見光明。不過,最新研究開發出一款可植入大腦的微型晶片,讓來自外界的圖像和聲音可繞過眼睛和耳朵,直接傳達到大腦,幫助病人恢復視覺和聽覺。

可將視覺資訊轉換為數位編碼,直接傳到大腦中

該晶片由美國萊斯大學研究人員發明,是一款可置於大腦中的扁平顯微鏡「FlatScope」,重量僅0.2公克、大小為傳統顯微鏡的1/5000。

FlatScope能夠監測和刺激神經元,例如,需要讓大腦接收到特定圖像時,便刺激相對應的神經元。意即,FlatScope可以將視覺資訊轉換為數位編碼的包裹,直接傳到大腦中,讓大腦接收到外界圖像,但過程卻完全不用經過眼睛。

相較舊技術,能感測和刺激更多神經元、2D變3D、範圍更深

另一方面,過去科學家已經開發出讓活化神經元發光、以便讓科學家觀察大腦活動的技術,同樣的,FlatScope也能在大腦表層監測不同神經元對圖像的反應。

雖然像這樣用探針讀取神經訊號的技術,過去已經被用於治療帕金森氏症和癲癇,但研究人員指出,目前最先進的探針也僅有16個電極,大大限制了人類對大腦活動的研究。相較下,FlatScope一次可以監測和刺激成千上萬個大腦皮層的神經元,觀察規模比以往大上許多。

除了較過去技術能監測到更多神經元,FlatScope還可以更深入大腦中,研究我們如何處理感官,甚至進而控制感官輸入。此外,FlatScope觀察到的神經元也較過去從平面進步為立體。

「我們打造的顯微鏡可以捕捉到三維圖像,因此,我們不只可以看見表面,也能看到一定的深度。」研究人員解釋。「現在我們還不知道極限在哪,但我們希望可以看到組織下500微米深。」

研究人員指出,這樣的觀察規模,讓他們得以接觸到皮層的密集層,而這裡是大多數大腦計算過程發生的地方,由許多神經元連接組成。

預計4年內進行人體試驗

FlatScope是美國國防部DARPA的計畫之一,他們提供共6,500萬美元,要打造打造高解析度神經介面。而萊斯大學共獲得4年400萬美元的經費,目標為開發出可幫助病人回復視聽覺的光學軟硬體介面。

不過,FlatScope目前仍在初期階段,目前僅在人造螢光物上測試、需要用電線供電以傳輸資料。不過,其觀察規模已經清楚到可觀察到個別神經元,且能跟上大腦活動的速度。

研究人員表示,他們的下一步是在實驗鼠上測試這套系統。一方面,要測試該系統在人體使用安全無虞,另一方面也要找到讓活化神經元發光、以及無線供電給微型顯微鏡和下載數據的方法,預計4年內能開始進行人體試驗。

資料來源:EngadgetalphrMic

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全球最佳!中國附醫積極打造安全智慧醫院,亮眼表現獲 HIMSS肯定
全球最佳!中國附醫積極打造安全智慧醫院,亮眼表現獲 HIMSS肯定

為提供以病患為核心的醫療照護服務,中國醫藥大學附設醫院(以下簡稱中國附醫)早在數年前就展開智慧醫院布局,並獲得國內外獎項肯定、創下許多台灣第一。舉例來說,中國附醫不僅連續完成美國醫療資訊與管理系統學會(HIMSS)的 INFRAM Stage7認證、EMRAM Stage7認證、AMAM Stage6認證並獲得亞洲首座HIMSS Davies Award of Excellence大獎,更進一步獲得HIMSS「數位健康指標(Digital Health Indication,DHI)」全球最高成績殊榮。

中國附醫是如何辦到的?

中國醫藥大學附設醫院資訊副院長陳俊良面帶微笑的說:「在蔡長海董事長以及周德陽院長高瞻遠矚領導下,我們早在2021年就擘劃清楚的智慧醫療藍圖,還有專職單位負責各項工作,此外,還可以彈性因應業務需求敏捷展開跨部門合作。」舉例來說,在數據管理與應用這個領域,資訊室負責臨床醫療數據資料的蒐集,大數據中心則肩負巨量數據挖掘與應用,至於人工智慧中心則是將人工智慧技術應用到智慧醫療各個領域的關鍵推手。「在實踐智慧醫院這個旅程中,資訊室肩負數據治理重責,必須從(醫護)需求面、(數據)來源面、(安全/隱私)技術面等構面進行規劃與啟動相關實務。」

自由系統
圖/ 自由系統

從身分驗證管理到內部通訊,自由系統助中國附醫深化安全防護力

為發揮醫療數據的最大價值,中國附醫尤其重視資訊安全防禦,陳俊良表示:「第一前提是合規、因應資安法優化系統、數據、裝置設備與人員的安全性。」具體作法有二:首先是因應資安法以縱深防禦的方式持續強化對私有雲環境與設備的安全管理;其次是加強整體資安可視性與自由系統合作,由其協助導入微軟各項的解決方案,並提供資安監測與即時異常通報等服務,讓中國附醫可以更具效率與效能的方式過濾與發現異常事件。

中國醫藥大學附設醫院資訊室系統維護組組長李祥民進一步解釋:「資安威脅無所不在,過去幾年,勒索軟體威脅更是防不勝防,為了解決這個問題,光是保護數據資料還不夠,必須從身份、裝置、帳戶等多元角度切入,因此,微軟在2021年開始提供資安解決方案時,我們就開始評估有能力解決問題的廠商,決定合作廠商的原因有三:首先是原廠推薦,由原廠的角度評估廠商有解決問題的能力,其次是自由系統展現出的專業技術與符合客戶需求的服務;最後,同時也是最重要的是,他們可以提供即時監測並提供通報服務,極大程度緩解中國附醫在資安人力與能力的欠缺,讓我們可以更好的落實安全防護。」

因此,中國附醫順利在2022年導入微軟資安解決方案,而這,不僅提升了中國附醫的資安防護能力,例如分別在2022年跟2023年預先偵測異常事件並成功防堵來自外部的安全攻擊,也讓資訊同仁可以專注在核心業務上,極大化資訊與數據價值。良好的合作體驗也讓雙方合作關係進一步擴展到應用程式端的安全防護,例如,將地面郵件系統搬遷到微軟的雲端服務,藉此降低Email Server的維運成本與損壞風險,同時,優化帳戶登入管理等。

陳俊良表示:「過去幾年,資安威脅不減反增,但是,透過縱深防禦的強化並且經由合作廠商加強即時監控與協助行政通報等服務,我們可以逐步優化資訊安全防護能量,並成功讓異常事件的發生頻率下降,而這,也是中國附醫可以順利獲得HIMSS的INFRAM Stage7跟EMRAM Stage7等認證的關鍵原因之一,為此,後續將持續與合作夥伴共同努力、與時俱進的深化安全防護能力。」

自由系統
圖/ 自由系統

透過雲端身分驗證落實Single Sign On以提升縱深防禦能力

除了導入資安與雲端郵件之外,李祥民表示,中國附醫更於日前將雲端身分驗證跟院內簽核系統的登入機制彙整在一起,以優化登入安全。「接下來,我們會與自由系統合作,重新盤點、評估有哪些院級服務適合以Microsoft Azure AD進行單一登入與多因素驗證,藉此提升安全防護機制。」

自由系統業務經理許廷輔表示,資訊安全不可能一步到位,相反的,需要長期、動態的進行調整與優化,因此,需要組織上下齊心、一同落實安全防禦。「從2021年至今,我們發現,中國附醫不僅重視資訊安全,更身體力行、彈性敏捷的因應潛在威脅做出調整、改變,這是很難能可貴的地方,為進一步擴大成效,自由系統將針對中國附醫在(數據)資料安全與雲端服務等策略提供更多適合中國附醫的產品及服務。」

「智慧醫療、智慧醫院涉及的面向既廣且深,不可能單憑己力完成,需要專業的外部夥伴提供最佳支援與服務,我們很開心可以有自由系統這樣的夥伴,期待未來有更多合作火花,讓中國附醫可以一步一腳印的建構與完善安全智慧醫院布局。」關於中國附醫與自由系統的未來合作,陳俊良如是總結。

自由系統
圖/ 自由系統
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