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“手寫腦機(jī)接口”出現(xiàn) 90字符/分鐘 腦活動(dòng)轉(zhuǎn)文字更高效
來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào)
作者：南皮縣產(chǎn)學(xué)研科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)中心
日期：
2021-05-15
科技日?qǐng)?bào)北京5月12日電 （記者張夢(mèng)然）四肢完全不動(dòng)，“純靠”想象自己腦海里有一只手在寫字，然后……就真的寫出來(lái)了？這一場(chǎng)景在一個(gè)概念驗(yàn)證型研究中已經(jīng)出現(xiàn)。英國(guó)《自然》雜志12日發(fā)表的一項(xiàng)神經(jīng)科學(xué)突破：美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究演示了一種幫助癱瘓人士交流的方法，該方法利用計(jì)算機(jī)，從腦信號(hào)解碼腦海中“意圖手寫”的動(dòng)作，達(dá)到了比此前任何時(shí)候都要快很多的速度。這一成果有望實(shí)現(xiàn)比之前更為高效準(zhǔn)確的交流。
讓失去行動(dòng)或說(shuō)話能力的人恢復(fù)與外界的交流，這是腦機(jī)接口技術(shù)的重要功能與目標(biāo)。這個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)主要研究方向是恢復(fù)大運(yùn)動(dòng)功能，比如拿握或抓取。然而，高度精細(xì)的動(dòng)作，比如手寫或盲打，雖然能加快交流速度，但此前的交流只能通過2D計(jì)算機(jī)光標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)選式打字來(lái)實(shí)現(xiàn)，速度一直局限在每分鐘最多40個(gè)字符左右。
此次，包括美國(guó)斯坦福大學(xué)科學(xué)家在內(nèi)的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn)，一位頸部以下癱瘓的研究對(duì)象在使用一種新的“手寫腦機(jī)接口”時(shí)，寫字速度能達(dá)到每分鐘90個(gè)字符，準(zhǔn)確率為94.1%。
研究人員讓這名研究對(duì)象想象自己握著一只筆，在方格紙上“試圖”寫句子，就好像他的手部沒有癱瘓一樣。在練習(xí)過程中，這個(gè)腦機(jī)接口會(huì)使用一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，也就是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，將神經(jīng)活動(dòng)中意圖手寫的動(dòng)作實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成文字。最終實(shí)現(xiàn)的打字速度，是迄今報(bào)道過的其他腦機(jī)接口的兩倍多，相當(dāng)于研究對(duì)象同年齡層人群用手機(jī)的一般打字速度（每分鐘115個(gè)字符）。
這一概念驗(yàn)證研究結(jié)果，提出了一種腦機(jī)接口的新方法，其表明了“手寫腦機(jī)接口”能準(zhǔn)確解碼癱瘓多年患者的快速、精細(xì)動(dòng)作。然而，在投入大規(guī)模臨床應(yīng)用前，仍需進(jìn)一步驗(yàn)證該技術(shù)的使用壽命、安全性和效果。此外，研究團(tuán)隊(duì)還建議將這種方法拓展應(yīng)用到所有無(wú)法直接觀察的序列行為上，比如解碼無(wú)法說(shuō)話人士的言語(yǔ)。
而在同時(shí)發(fā)表的新聞與觀點(diǎn)文章中，美國(guó)華盛頓大學(xué)兩名科學(xué)家認(rèn)為，該技術(shù)“需要擁有極佳的效果和使用益處，才能證明在患者腦部植入電極所產(chǎn)生的費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)是值得的。”
總編輯圈點(diǎn)
無(wú)論是現(xiàn)實(shí)世界中身患?xì)埣舱哂媚X活動(dòng)控制機(jī)械臂；還是科幻作品里迎戰(zhàn)怪獸者靠意念指揮機(jī)甲，這些神奇的場(chǎng)景都是以一種技術(shù)為基礎(chǔ)——腦機(jī)接口。其會(huì)在人與機(jī)器之間架起橋梁，最終實(shí)現(xiàn)的，其實(shí)是促進(jìn)人與人之間、人與世界之間的溝通，在實(shí)際生活中可創(chuàng)造巨大價(jià)值。腦機(jī)接口領(lǐng)域的難題還有很多，包括植入式的倫理和風(fēng)險(xiǎn)、非植入式的效率和準(zhǔn)度……但值得欣慰的是，在越來(lái)越廣泛的關(guān)注和討論中，我們看到腦機(jī)接口技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用之路正逐步清晰。
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