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新腦機(jī)接口被研發(fā)出可幫助癱瘓人士實(shí)現(xiàn)比之前快很多的交流速度

發(fā)布日期： 2021-05-13 16:46:33 來(lái)源：中國(guó)新聞網(wǎng)

國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇神經(jīng)科學(xué)研究論文，研究人員演示了一種幫助癱瘓人士交流的腦機(jī)接口(brain-computer interface，BCI)新方法，該方法利用計(jì)算機(jī)從腦信號(hào)解碼意圖手寫的動(dòng)作，有望實(shí)現(xiàn)比之前快很多的交流速度。

腦機(jī)接口能讓失去行動(dòng)或說(shuō)話能力的人恢復(fù)與外界的交流，該領(lǐng)域一個(gè)主要研究方向是恢復(fù)大運(yùn)動(dòng)功能，比如拿握或抓取。不過(guò)，高度精細(xì)的動(dòng)作比如手寫或盲打，或能加快交流速度，而此前的交流只能通過(guò)2D計(jì)算機(jī)光標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)選式打字來(lái)實(shí)現(xiàn)，速度一直局限在每分鐘最多40個(gè)字符左右。

論文通訊作者、美國(guó)斯坦福大學(xué)弗朗西斯·威利特(Francis Willett)和同事發(fā)現(xiàn)，一位頸部以下癱瘓的研究對(duì)象在使用他們研發(fā)出新的手寫腦機(jī)接口時(shí)，寫字速度能達(dá)到每分鐘90個(gè)字符，準(zhǔn)確率為94.1%。他們讓這名研究對(duì)象想象自己握著一只筆，在方格紙上“試圖”寫句子，就好像他的手部沒(méi)有癱瘓一樣。

在練習(xí)過(guò)程中，這個(gè)腦機(jī)接口會(huì)使用一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，也就是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，將神經(jīng)活動(dòng)中意圖手寫的動(dòng)作實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成文字，最終實(shí)現(xiàn)的打字速度是迄今報(bào)道過(guò)的其他腦機(jī)接口的兩倍多，相當(dāng)于研究對(duì)象同年齡層人群用手機(jī)的一般打字速度(每分鐘115個(gè)字符)。

論文作者論為，這一概念驗(yàn)證研究結(jié)果提出一種腦機(jī)接口的新方法，表明手寫腦機(jī)接口能準(zhǔn)確解碼癱瘓多年患者的快速、精細(xì)動(dòng)作。然而，在投入大規(guī)模臨床應(yīng)用前，仍需進(jìn)一步驗(yàn)證該技術(shù)的使用壽命、安全性和效果。此外，他們還建議將這種方法拓展應(yīng)用到所有無(wú)法直接觀察的序列行為上，比如解碼無(wú)法說(shuō)話人士的言語(yǔ)。

在《自然》同期發(fā)表的新聞與觀點(diǎn)文章中，美國(guó)華盛頓大學(xué)兩位專家指出，該腦機(jī)接口新技術(shù)“需要擁有極佳的效果和使用益處，才能證明在患者腦部植入電極所產(chǎn)生的費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)是值得的”。(記者孫自法)