借助微小的植入型BCI芯片，直接通過大腦運動皮質(zhì)“發(fā)號施令”

BrainGate 聯(lián)盟于 11 月 22 日發(fā)表了一項最新研究成果，在名為 “BrainGate2” 的臨床試驗中，三名癱患者可以在新型腦機接口（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動能力。在臨床試驗中，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>

其實在2017年，BrainGate聯(lián)盟就完成了類似的突破性實驗。一名癱瘓者同樣利用BCI芯片進行控制，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。”

Hochberg 表示，算上之前的研究，正在進行中的 BrainGate2 臨床試驗共有 13 名參與者。聯(lián)盟團隊成員來自多所大學(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。

“看看植入性心臟起搏器和人工耳蝸，我認(rèn)為這項技術(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行的。不過現(xiàn)在也有一些研究團隊正在研發(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行“思維翻譯”的方法，但目前還沒有顯著進展。

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 臨床試驗的參與者，尤其是每一個單純?yōu)榱藥椭硕鴣淼脑缙趨⑴c者?！?/p>