借助微小的植入型BCI芯片，直接通过大脑运动皮质“发号施令”

BrainGate 联盟于 11 月 22 日发表了一项最新研究成果，在名为 “BrainGate2” 的临床试验中，三名瘫患者可以在新型脑机接口（BCI）芯片的帮助下，利用“意念”自主操作平板电脑，并操作多种应用程序。

一名受试者不仅进行了网购，还通过钢琴 APP 弹奏了贝多芬的《欢乐颂》；另一名受试者则发送了几条短信，并且查看了天气预报；还有最后一名则先后观看了视频和听了广播。

他们并不是使用触控或者声控技术来操作平板电脑，而是借助微小的植入型 BCI 芯片，直接通过大脑运动皮质“发号施令”。

图 | 两名受试者打字聊天（来源：BrainGate Collaboration）

由于肌萎缩侧索硬化或脊髓损伤，三名受试者的手臂均丧失了运动能力。在临床试验中，研究人员在他们的大脑中植入了许多微电极，作为解码神经信号的植入物。它们通过行业标准的人体学接口设备（HID）协议工作，扮演了“虚拟鼠标”的角色，并且通过蓝牙与谷歌 Nexus 9 平板电脑配对。

每名受试者被要求尝试使用 7 个常用的移动 APP，包括电子邮箱，聊天软件，浏览器，视频播放器，音乐播放器，天气预报和新闻聚合软件。在他们的要求下，研究人员还增加了弹琴 APP，购物 APP 和计算器。

在编辑电子邮件和短信的过程中，他们的打字速度最快可达每分钟 30 个单词。Hochberg 表示，“三人都非常享受使用平板电脑的过程。”

其实在 2017 年，BrainGate 联盟就完成了类似的突破性实验。一名瘫痪者同样利用 BCI 芯片进行控制，完成了每分钟可以输入 8 个单词的任务。

论文的共同作者，布朗大学教授 Leigh Hochberg 表示，“我们想试着让瘫痪者也能够操作与普通人使用的完全一样的设备。”

图 | 受试者在 APP 上弹奏《欢乐颂》（来源：BrainGate Collaboration）

根据论文中的描述，一名受试者表示，“平板电脑使用起来甚至比我记忆中使用鼠标的时候还要顺畅。”另一名受试者表示，“太棒了！我对它的掌控比我通常使用的设备还要好。”

Hochberg 表示，算上之前的研究，正在进行中的 BrainGate2 临床试验共有 13 名参与者。联盟团队成员来自多所大学，目前正在不断改善神经解码软件的速度和可靠性，同时向可充电、无线和完全植入式的设备迈进。

“看看植入性心脏起搏器和人工耳蜗，我认为这项技术和它们一样正在发展，而且前景明朗，”Hochberg 解释道。

通过手术和植入物换获得自由沟通的能力，对于瘫痪的人来说可能是很值得进行的。不过现在也有一些研究团队正在研发非侵入式技术，比如 Facebook，他们正在寻找不利用大脑植入物进行“思维翻译”的方法，但目前还没有显著进展。

Hochberg 认为，“我们全心全意致力于帮助瘫痪患者，以及那些患有严重语言障碍的人。感觉到目前为止，完全植入式设备是一种快速而可靠的方法。我非常感谢 BrainGate 临床试验的参与者，尤其是每一个单纯为了帮助他人而来的早期参与者。”