新型脑机接口让瘫痪者用意识发短信的速度提高一倍

Frontier 5月 13, 2021 1.76w 浏览 0

根据发表在《自然》杂志上的一项新型脑机接口技术研究，神经科学家首次成功地将与手写相关的认知信号实时转换为文本。研究人员的新技术淘汰了早期的方法，使速度提高了一倍，并使瘫痪的人以每分钟90个字符的速度发短信。

脑机接口使瘫痪者用意识发短信的速度提高一倍

斯坦福大学神经假肢转化实验室联合主任Jaimie Henderson说，该系统是由BrainGate设计的，目的是“允许患有严重语言障碍和运动障碍的人们通过文本，电子邮件或其他书面形式进行交流”。由意识产生并与笔迹相关的大脑信号被实时翻译为文本，使瘫痪的人每分钟可输入16个单词。

该系统使用脑植入物和机器学习算法，对与手写相关的脑信号进行解码。BrainGate是一个联盟，近年来在脑机接口（BCI）技术方面取得了重要进展。这包括最初于2012年发现的复杂的大脑控制机械臂，以及最新的供人类使用的高带宽无线BCI。在斯坦福大学研究科学家弗兰克·威利特（Frank Willett）的领导下，旨在开发新型手写脑机接口的新项目向前发展。

研究人员开发了一种意识到文本的系统，该系统能够在2017年击败早期的技术，使猴子能够以每分钟12个字的速度发短信。这一成功成为脑机接口进一步工作的基础，该接口使瘫痪的人每分钟可以键入40个字符（大约80个单词）。使瘫痪者的打字速度提高了一倍以上。

新型脑机接口技术前景广阔，但具有极强侵入性

该实验的测试对象是65岁的男人，十年前遭受了严重且麻痹的脊髓损伤。“两个传感器的大小分别为4×4毫米，带有100根细毛电极，被放置在大脑运动皮层的外层，该区域控制着身体另一侧的运动。这些电极可以记录大约100个神经元的信号，然后通过计算机处理这些信号，以“解码与书写单个字母有关的大脑活动”。

尽管该脑机接口系统达到大约95％的准确率区分文本，但该系统存在一些明显的局限性。脑外科手术显然是侵入性的。此外，机器学习系统不是通用的，必须适应每个不同用户的认知差异，包括“需要大量计算”过程，该过程需要“专用的高性能计算机或计算集群”。这种新型脑机接口达到帮助普通瘫痪者相距甚远，但系统的潜力有一天可能会改变我们的写作方式。获取更多前沿科技研究访问：https://byteclicks.com

脑植入物比一枚硬币小

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