脑机接口技术新突破：瘫痪患者靠“想象”就能操控飞行器

IT之家 1 月 21 日的信息，根据《自然・医学》21 日发布的一项研究，来自某国的科研团队已经开发出一种脑机接口技术。该技术通过在大脑中植入电极，使患者仅需想象移动他们无法活动的手指，便能精准地控制虚拟四旋翼飞行器。

IT之家了解到，研究将手部动作分为三个区域：拇指、食指与中指、无名指与小指。每个区域可进行垂直与水平方向的运动，患者想象移动这些区域时，虚拟四旋翼飞行器可以实时做出响应，灵活穿越虚拟障碍物赛道。研究团队指出，这项技术不仅为瘫痪患者带来了与朋友一起享受游戏的机会，还展现了在远程工作方面的潜力。

论文的第一作者、密歇根大学神经外科与生物医学工程的助理教授马修・威尔西（Matthew Willsey）表示：“这是迄今为止基于手指运动实现的最高功能性控制。”该研究的大部分实验是在威尔西任职于斯坦福大学期间完成的，参与团队主要来自斯坦福大学。

相较于利用脑电图（EEG）等非侵入性方法，直接读取运动神经元的信号显著提升了控制的精度。研究结果显示，植入电极读取神经元信号的方式使得用户对飞行器的控制能力提升了六倍，相较于使用 EEG 信号。要实现这一技术，患者需接受手术，将电极植入大脑运动皮层，并通过固定在头骨上的基座与计算机连接。

威尔西解释道：“该技术通过人工神经网络解读患者在尝试移动手指时产生的运动皮层信号，并将其转换为虚拟手指的控制指令，从而操控虚拟四旋翼飞行器。”

本研究为 BrainGate2 临床试验的一部分，旨在探索将神经信号与机器学习结合的方法，为神经损伤或疾病患者提供新的外部设备控制可能性。研究参与者自2016年加入斯坦福大学研究团队，因脊髓损伤导致四肢瘫痪。

即将担任莱斯大学电气与计算机工程系教授的论文合著者尼沙尔・沙阿（Nishal Shah）指出：“手指控制只是开始，最终的目标是实现全身运动功能的恢复。”

斯坦福大学神经外科教授、研究合著者杰米・亨德森（Jaimie Henderson）强调，该研究的意义不仅限于游戏，还能增进人和人之间的连接。“人们往往关注基本功能的恢复，比如进食、穿衣和行动能力，这些固然重要，但生活中娱乐和与朋友交流等其他同样重要的方面，往往被忽视。”亨德森表示。

“通过大脑控制多个虚拟手指，您可以设计多种控制方案，用于各种场景，无论是操作 CAD 软件还是创作音乐，都是有可能的。”亨德森补充道。

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