植入大腦的晶元助癱瘓者用「意念」操控平板電腦

BrainGate 聯盟於 11 月 22 日發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介面（BCI）晶元的幫助下，利用「意念」自主操作平板電腦，並操作多種應用程序。

一名受試者不僅進行了網購，還通過鋼琴 APP 彈奏了貝多芬的《歡樂頌》；另一名受試者則發送了幾條簡訊，並且查看了天氣預報；還有最後一名則先後觀看了視頻和聽了廣播。

他們並不是使用觸控或者聲控技術來操作平板電腦，而是藉助微小的植入型 BCI 晶元，直接通過大腦運動皮質「發號施令」。

圖 | 兩名受試者打字聊天（來源：BrainGate Collaboration）

由於肌萎縮側索硬化或脊髓損傷，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，作為解碼神經信號的植入物。它們通過行業標準的人體學介面設備（HID）協議工作，扮演了「虛擬滑鼠」的角色，並且通過藍牙與谷歌 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，聊天軟體，瀏覽器，視頻播放器，音樂播放器，天氣預報和新聞聚合軟體。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。

在編輯電子郵件和簡訊的過程中，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。」

其實在 2017 年，BrainGate 聯盟就完成了類似的突破性實驗。一名癱瘓者同樣利用 BCI 晶元進行控制，完成了每分鐘可以輸入 8 個單詞的任務。

論文的共同作者，布朗大學教授 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備。」

圖 | 受試者在 APP 上彈奏《歡樂頌》（來源：BrainGate Collaboration）

根據論文中的描述，一名受試者表示，「平板電腦使用起來甚至比我記憶中使用滑鼠的時候還要順暢。」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。聯盟團隊成員來自多所大學，目前正在不斷改善神經解碼軟體的速度和可靠性，同時向可充電、無線和完全植入式的設備邁進。

「看看植入性心臟起搏器和人工耳蝸，我認為這項技術和它們一樣正在發展，而且前景明朗，」Hochberg 解釋道。

通過手術和植入物換獲得自由溝通的能力，對於癱瘓的人來說可能是很值得進行的。不過現在也有一些研究團隊正在研發非侵入式技術，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 認為，「我們全心全意致力於幫助癱瘓患者，以及那些患有嚴重語言障礙的人。感覺到目前為止，完全植入式設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，尤其是每一個單純為了幫助他人而來的早期參與者。」

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