BrainGate 聯(lián)盟于 11 月 22 日發(fā)表了一項(xiàng)最新研究成果,在名為 “BrainGate2” 的臨床試驗(yàn)中,三名癱患者可以在新型腦機(jī)接口(BCI)芯片的幫助下,利用“意念”自主操作平板電腦,并操作多種應(yīng)用程序。
一名受試者不僅進(jìn)行了網(wǎng)購,還通過鋼琴 APP 彈奏了貝多芬的《歡樂頌》;另一名受試者則發(fā)送了幾條短信,并且查看了天氣預(yù)報;還有最后一名則先后觀看了視頻和聽了廣播。
他們并不是使用觸控或者聲控技術(shù)來操作平板電腦,而是借助微小的植入型 BCI 芯片,直接通過大腦運(yùn)動皮質(zhì)“發(fā)號施令”。
圖 | 兩名受試者打字聊天(來源:BrainGate Collaboration)
由于肌萎縮側(cè)索硬化或脊髓損傷,三名受試者的手臂均喪失了運(yùn)動能力。在臨床試驗(yàn)中,研究人員在他們的大腦中植入了許多微電極,作為解碼神經(jīng)信號的植入物。它們通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的人體學(xué)接口設(shè)備(HID)協(xié)議工作,扮演了“虛擬鼠標(biāo)”的角色,并且通過藍(lán)牙與谷歌 Nexus 9 平板電腦配對。
每名受試者被要求嘗試使用 7 個常用的移動 APP,包括電子郵箱,聊天軟件,瀏覽器,視頻播放器,音樂播放器,天氣預(yù)報和新聞聚合軟件。在他們的要求下,研究人員還增加了彈琴 APP,購物 APP 和計(jì)算器。
在編輯電子郵件和短信的過程中,他們的打字速度最快可達(dá)每分鐘 30 個單詞。Hochberg 表示,“三人都非常享受使用平板電腦的過程?!?/p>
其實(shí)在2017年,BrainGate聯(lián)盟就完成了類似的突破性實(shí)驗(yàn)。一名癱瘓者同樣利用BCI芯片進(jìn)行控制,完成了每分鐘可以輸入8個單詞的任務(wù)。
論文的共同作者,布朗大學(xué)教授Leigh Hochberg表示,“我們想試著讓癱瘓者也能夠操作與普通人使用的完全一樣的設(shè)備?!?/p>
圖 | 受試者在 APP 上彈奏《歡樂頌》(來源:BrainGate Collaboration)
根據(jù)論文中的描述,一名受試者表示,“平板電腦使用起來甚至比我記憶中使用鼠標(biāo)的時候還要順暢。”另一名受試者表示,“太棒了!我對它的掌控比我通常使用的設(shè)備還要好?!?/p>
Hochberg 表示,算上之前的研究,正在進(jìn)行中的 BrainGate2 臨床試驗(yàn)共有 13 名參與者。聯(lián)盟團(tuán)隊(duì)成員來自多所大學(xué),目前正在不斷改善神經(jīng)解碼軟件的速度和可靠性,同時向可充電、無線和完全植入式的設(shè)備邁進(jìn)。
“看看植入性心臟起搏器和人工耳蝸,我認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)和它們一樣正在發(fā)展,而且前景明朗,”Hochberg 解釋道。
通過手術(shù)和植入物換獲得自由溝通的能力,對于癱瘓的人來說可能是很值得進(jìn)行的。不過現(xiàn)在也有一些研究團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)非侵入式技術(shù),比如 Facebook,他們正在尋找不利用大腦植入物進(jìn)行“思維翻譯”的方法,但目前還沒有顯著進(jìn)展。
Hochberg 認(rèn)為,“我們?nèi)娜庵铝τ趲椭c瘓患者,以及那些患有嚴(yán)重語言障礙的人。感覺到目前為止,完全植入式設(shè)備是一種快速而可靠的方法。我非常感謝 BrainGate 臨床試驗(yàn)的參與者,尤其是每一個單純?yōu)榱藥椭硕鴣淼脑缙趨⑴c者。”
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原文標(biāo)題:植入大腦的芯片助癱瘓者用“意念”操控平板電腦
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