一项突破性的脑机接口技术,使四肢瘫痪患者能够用意念在虚拟键盘上打字,速度达到了每分钟110个字符,错误率仅为1.6%。这项由美国麻省总医院与哈佛大学医学院研究人员发表在《自然·神经科学》上的成果,为渐冻症和高位截瘫等患者带来了新的沟通方式,并标志着脑机接口技术正从实验室走向临床应用。
该技术的核心在于建立大脑与外部设备之间的直接通信,绕过受损的神经和肌肉。以往的研究尝试通过解码大脑发声或书写意图来生成语音或文字,但这些方法存在速度慢、易出错或对患者残余运动能力有要求等限制。
此次研究团队选择以电脑键盘打字为切入点,让患有肌萎缩侧索硬化症和颈椎脊髓损伤的两名患者想象自己敲击键盘的动作。植入大脑运动皮层的微型电极捕捉到这些神经信号,并通过深度神经网络模型将其转化为屏幕上的文字。该系统仅需30句练习即可完成校准,具备“即学即用”的特点,为融入日常生活提供了可能。
这项研究是脑机接口技术快速发展的缩影。在全球范围内,这项技术在多个领域都取得了进展。在医疗领域,瑞士洛桑联邦理工学院的“电子桥梁”帮助脊髓损伤患者恢复行走,Neuralink公司验证了用意念控制鼠标和玩游戏的能力,清华大学的“NEO”侵入式脑机接口实现了瘫痪患者的脑控抓握。在非植入领域,澳大利亚悉尼科技大学的研究人员利用无创脑电技术实现了想象语言的解码,中国科学院自动化研究所的“SignBrain”设备则实现了闭眼想象打字。脑机接口技术目前已能解码运动和语言文字信息,未来有望解码更复杂的图像、音乐甚至思维过程。
尽管如此,脑机接口技术在走向实际应用的过程中仍面临挑战。植入式设备的长期生物相容性、无创技术的信号解码精度,以及实现更自然的“双向交互”(包括向大脑写入触觉等感知信息)是待解决的难题。此外,设备的小型化、便携性、易用性,以及降低手术创伤也是需要考虑的因素。更重要的是,随着大脑信号的可读取性增强,如何保护“思维隐私”和神经数据安全,是技术发展必须同步解决的伦理问题。
随着微创、无创、可穿戴及双向闭环技术的成熟,脑机接口将从“功能的重建”发展到“潜能的拓展”,最终实现人机共融的“脑机智能体”。其潜力巨大,不仅能帮助失语患者恢复表达、为截肢者配备智能假肢,还能解码和重构人脑的认知功能,并发展脑机融合智能。当“心想事成”成为现实,一个深度融合人机的新时代正加速到来。
(作者为中国科学院自动化研究所研究员)
想了解更多世界杯官网相关内容,尽在世界杯直播。
精选深度专业的球队与赛事分析内容,世界杯直播与你一同发现更多精彩。
世界杯直播围绕世界杯赛程不断创新,回应用户的真实需求。
深度分析,专业解读 我们的专家团队为您带来独到的赛事见解和球队战术分析,助您更深入地理解足球的魅力。
世界杯直播专注汇聚全球足球热点资讯,为用户提供专业可靠的体验。