一項(xiàng)近期發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究帶來了令人振奮的消息:美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)成功開發(fā)出一款針對(duì)漸凍癥(ALS)的腦機(jī)接口(BCI),這項(xiàng)技術(shù)在短短三個(gè)月內(nèi)就達(dá)到了90%的準(zhǔn)確率。

漸凍癥是一種進(jìn)行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,患者的肌肉會(huì)逐漸無力,運(yùn)動(dòng)和語言功能也逐漸喪失。對(duì)于患有漸凍癥的患者來說,每一個(gè)簡單的動(dòng)作,如說話、吞咽或是移動(dòng)都變得十分困難。然而,這項(xiàng)前沿的腦機(jī)接口技術(shù)為這些患者帶來了新的希望。
研究中,科學(xué)家們利用腦機(jī)接口技術(shù)幫助漸凍癥患者蒂姆·埃文斯重新獲得對(duì)生活的控制能力。埃文斯在2014年被診斷出患有漸凍癥后,言語和吞咽問題日益嚴(yán)重,盡管可以通過慢慢說話與他人交流,但大多數(shù)人很難理解他。然而,這一切在2022年夏天發(fā)生了改變。
研究人員在埃文斯的大腦表面放置了兩個(gè)皮質(zhì)電圖(ECoG)網(wǎng)格,這種網(wǎng)格薄如郵票,覆蓋在大腦表面,能記錄數(shù)千個(gè)腦細(xì)胞(神經(jīng)元)產(chǎn)生的電信號(hào)。BCI與一種經(jīng)過訓(xùn)練的特殊計(jì)算機(jī)算法相結(jié)合,可以將大腦信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)命令。這樣,埃文斯就能夠自由地使用一組六個(gè)基本命令(向上、向下、向左、向右、進(jìn)入和返回)在通信板上的選項(xiàng)之間導(dǎo)航,并控制智能設(shè)備,如房間燈和流媒體電視應(yīng)用程序。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),使用來自大腦運(yùn)動(dòng)和感覺區(qū)域的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生最佳結(jié)果。與嘴唇、舌頭和下頜運(yùn)動(dòng)相關(guān)的大腦區(qū)域?qū)CI的表現(xiàn)影響最大,這一效果在為期三個(gè)月的研究中保持一致。與許多其他BCI研究不同的是,新方法使用的是非侵入性的電極,這樣研究團(tuán)隊(duì)可以記錄來自大腦表面的大量神經(jīng)元,而不是單個(gè)神經(jīng)元。
隨著時(shí)間的推移,患者的反應(yīng)非常穩(wěn)定,沒有必要重新訓(xùn)練BCI算法。研究團(tuán)隊(duì)表示,在不久的將來,漸凍癥患者將僅需使用大腦信號(hào)就可以開燈、播放電視新聞來開啟新的一天。對(duì)于他們來說,這無疑是一個(gè)巨大的進(jìn)步和希望。
這項(xiàng)研究結(jié)果展示了腦機(jī)接口在幫助那些患有神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人群方面所具有的巨大潛力。盡管這項(xiàng)技術(shù)仍處于早期階段,但其前景令人充滿期待。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們有理由相信,腦機(jī)接口技術(shù)將為更多患者帶來福音,讓他們的生活變得更加美好。





























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