開創(chuàng)性的腦機接口使癱瘓的人能夠以每分鐘 90 個字符的速度“打字”,新的研究表明,對于使用“腦到文本”系統(tǒng)的人來說,交流方面有可能取得令人難以置信的飛躍。負責(zé)這項突破的團隊并沒有試圖通過讀取大腦的神經(jīng)活動來使虛擬鍵盤可用,而是專注于跟蹤想象中的筆跡。
跟蹤大腦活動并將其映射到計算機的現(xiàn)有系統(tǒng)通常依賴于與手臂運動相關(guān)的思想。通過跟蹤這些,即使手臂本身不能移動,它們也可以映射到虛擬鍵盤或其他類型界面上的突出顯示鍵。
雖然它有效,但速度有限。斯坦福大學(xué)霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員 Krishna Shenoy 與斯坦福大學(xué)神經(jīng)外科醫(yī)生杰米亨德森共同撰寫了這項新研究,目前的系統(tǒng)允許通過腦機接口 (BCI) 每分鐘處理大約 40 個字符。當人們想象手寫時,他們觀察大腦活動,而不是手臂運動。
事實證明,根據(jù)參與該項目的HHMI 研究專家和神經(jīng)科學(xué)家 Frank Willett 的說法,想象手寫的字母會產(chǎn)生非常獨特的活動模式。然后,經(jīng)過訓(xùn)練以識別這些的算法可以比現(xiàn)有的 BCI 系統(tǒng)快得多。
研究對象是一名 65 歲的男性,他在脊髓損傷后頸部以下癱瘓。他在大腦中通??刂剖趾褪直鄣牟糠种踩肓藘蓚€傳感器。連接到計算機,當他想象用筆在紙上寫信時,算法可以將這些沖動轉(zhuǎn)換為數(shù)字文本。
研究人員說:“有了這個系統(tǒng),這個人可以復(fù)制句子和回答問題,速度與他這個年齡的人在智能手機上打字的速度相似。” 事實上,他能夠以每分鐘 90 個字符的速度生成文本,幾乎是現(xiàn)有 BCI 系統(tǒng)的兩倍。
目的是將心理手寫作為一種輸入選項,同時而不是取代現(xiàn)有的點擊導(dǎo)航。負責(zé)新 BCI 的團隊也致力于語音解碼,他們設(shè)想了一個統(tǒng)一的系統(tǒng),該系統(tǒng)將支持多種不同的輸入模式,共同利用每種模式的速度和準確性優(yōu)勢。
接下來,該小組計劃與另一位無法說話的參與者合作,因為開發(fā)中的系統(tǒng)的能力已經(jīng)完善。雖然現(xiàn)在 BCI 的生產(chǎn)版本還為時過早,但目標是最終讓癱瘓的用戶能夠以實時方式進行交流,而不是強迫他們選擇更耗時的界面。