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脑机接口

脑机接口类型 心理笔迹 

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图片:霍华德休斯医学院

霍华德休斯医学研究所的研究人员首次成功启用脑机接口来打出用户的心理笔迹。 研究小组破译了与手写字母相关的大脑活动以实现这一结果。

参与者是一名瘫痪者,他的大脑中植入了传感器,团队依靠一种算法来识别他试图书写的字母。 系统能够对此进行分析并将文本实时显示在屏幕上。 

斯坦福大学霍华德休斯医学研究所研究员克里希纳·谢诺伊 (Krishna Shenoy) 表示,这一发展可以使瘫痪患者无需用手即可快速打字。 斯坦福大学神经外科医生杰米·亨德森 (Jaimie Henderson) 也加入了 Shenoy 的行列。 

这项工作发表在期刊上 自然 在五月12。

参与者每分钟能够输入 90 个字符,这是之前使用脑机接口记录的数量的两倍多。 

加州大学伯克利分校的神经工程师何塞·卡梅纳 (Jose Carmena) 表示,“这是该领域的一大进步”,可以帮助许多不同类型的残疾人。 脑机接口使思想能够转化为行动。 

“这篇论文就是一个完美的例子:界面解码了写作的想法并产生了行动。”

损伤和神经活动

即使一个人可能因受伤或疾病而无法行走、抓握或说话,但大脑针对此类行为的神经活动仍然存在。 正因为如此,研究人员可以利用这项活动来创建有利于这些人的系统。 

Shenoy 的团队多年来一直致力于解码与语音相关的神经活动,他们开发了一种方法,让参与者植入传感器并使用他们的想法在屏幕上移动光标。 

然而,还没有真正的努力在手写方面做同样的事情。 

“我们希望找到让人们更快沟通的新方法,”该小组的神经科学家弗兰克·威利特说。

大脑计算机接口将心理手写转换为屏幕上的文本

BCI 和植入传感器

该团队与一名参加 BrainGate65 临床试验的 2 岁参与者合作。 BrainGate2 正在测试将数据直接从大脑传输到计算机的设备的 BCI 安全性。 

亨德森将两个微型传感器植入大脑负责控制手和手臂的部分。 这使得个人能够通过尝试移动自己瘫痪的手臂来移动机械臂或光标。

当参与者想象书写时,传感器会从各个神经元接收信号,机器学习算法会在生成每个字母时识别大脑模式。该系统使该男子能够复制句子和回答问题,速度几乎与同龄人在智能手机上打字一样快。 

Willett 表示,BCI 运行速度很快,因为每个字母都会引发一种高度独特的活动模式,可以通过算法轻松区分。

现在,研究小组将注意力转向无法说话的参与者,研究人员相信,这个新系统可以极大地造福于因各种原因导致瘫痪的个体。

 

Alex McFarland 是一位人工智能记者和作家,致力于探索人工智能的最新发展。他与全球众多人工智能初创公司和出版物合作。