美国波士顿消息,失去沟通能力对瘫痪患者而言是毁灭性打击,而神经科技正致力于解决这一难题。本周一,由马萨诸塞州总医院布里格姆神经科学研究所和布朗大学联合领导的科研团队宣布,成功测试了一种植入式脑机接口设备,实现了肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者与脊髓损伤患者之间的高效沟通。
这项研究发表于《自然·神经科学》杂志,介绍了一种处于研发阶段的神经假肢——iBCI。该设备采用标准的QWERTY键盘布局,通过解码患者手指的运动意图,帮助瘫痪者快速、精准地恢复交流能力。临床试验中,两名参与者分别患有ALS和颈椎脊髓损伤,均成功使用该设备进行了流畅对话。
对于严重运动障碍和言语障碍患者而言,传统的眼动追踪技术往往效率低下。主要作者丹尼尔·鲁宾指出,虽然眼动系统常被使用,但逐字拼写的方式耗时过长,令许多用户感到沮丧。相比之下,脑机接口(BCI)有望成为一项重要的替代方案。BrainGate联盟汇集了神经学家、外科医生、工程师及数学家等多领域专家,自2004年以来,一直致力于通过植入式脑机接口恢复瘫痪患者的沟通与独立生活能力。
该技术的核心在于植入大脑运动皮层的微电极传感器。这些传感器捕捉神经元发出的电信号,将其转化为计算机可识别的指令。当患者尝试做出手指动作时,系统便能将脑电活动实时翻译成字母。研究还引入了预测性语言模型,进一步提升了输出的准确性。
试验结果令人振奋:两名参与者仅需校准30个短语,便掌握了设备操作。其中一位患者的最高打字速度达到了每分钟22个单词(110个字符),错误率仅为1.6%,这一精度已媲美健康人的书写水平。此外,设备在患者家中成功运行,展示了未来家庭化应用的巨大潜力。
首席作者贾斯汀·朱德表示,解码手指运动不仅是沟通的突破,更为未来恢复瘫痪患者上肢的复杂抓握动作奠定了基础。尽管团队承认未来可通过引入速记或定制键盘进一步提升速度,但这已证明了现代神经科学与人工智能结合的巨大价值。
对于中国神经科技从业者而言,这一成果标志着脑机接口从实验室走向家庭场景的关键一步,提示我们在康复辅具研发中应更注重算法的实时性与用户体验的便捷性,以应对老龄化社会带来的康复需求。
