美國斯坦福大學(xué)研發(fā)出“手寫腦機(jī)接口”

英國《自然》雜志12日發(fā)表的一項神經(jīng)科學(xué)突破：美國科學(xué)家團(tuán)隊研究演示了一種幫助癱瘓人士交流的方法，該方法利用計算機(jī)，從腦信號解碼腦海中“意圖手寫”的動作，達(dá)到了比此前任何時候都要快很多的速度。這一成果有望實現(xiàn)比之前更為高效準(zhǔn)確的交流。

讓失去行動或說話能力的人恢復(fù)與外界的交流，這是腦機(jī)接口技術(shù)的重要功能與目標(biāo)。這個領(lǐng)域的一個主要研究方向是恢復(fù)大運動功能，比如拿握或抓取。然而，高度精細(xì)的動作，比如手寫或盲打，雖然能加快交流速度，但此前的交流只能通過2D計算機(jī)光標(biāo)進(jìn)行點選式打字來實現(xiàn)，速度一直局限在每分鐘最多40個字符左右。

此次，包括美國斯坦福大學(xué)科學(xué)家在內(nèi)的聯(lián)合團(tuán)隊在研究中發(fā)現(xiàn)，一位頸部以下癱瘓的研究對象在使用一種新的“手寫腦機(jī)接口”時，寫字速度能達(dá)到每分鐘90個字符，準(zhǔn)確率為94.1%。

研究人員讓這名研究對象想象自己握著一只筆，在方格紙上“試圖”寫句子，就好像他的手部沒有癱瘓一樣。在練習(xí)過程中，這個腦機(jī)接口會使用一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，也就是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，將神經(jīng)活動中意圖手寫的動作實時轉(zhuǎn)換成文字。最終實現(xiàn)的打字速度，是迄今報道過的其他腦機(jī)接口的兩倍多，相當(dāng)于研究對象同年齡層人群用手機(jī)的一般打字速度（每分鐘115個字符）。

這一概念驗證研究結(jié)果，提出了一種腦機(jī)接口的新方法，其表明了“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)動作。然而，在投入大規(guī)模臨床應(yīng)用前，仍需進(jìn)一步驗證該技術(shù)的使用壽命、安全性和效果。此外，研究團(tuán)隊還建議將這種方法拓展應(yīng)用到所有無法直接觀察的序列行為上，比如解碼無法說話人士的言語。

而在同時發(fā)表的新聞與觀點文章中，美國華盛頓大學(xué)兩名科學(xué)家認(rèn)為，該技術(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)生的費用和風(fēng)險是值得的。”

兩個微小的植入電極陣列將控制手和手臂的大腦區(qū)域的信息傳遞給一種算法，該算法將其轉(zhuǎn)換為出現(xiàn)在屏幕上的字母。