挑战脑机接口“禁区”,实现“意念”书写( 二 )


但是 , 我们人类的日常活动中 , 肢体行动只是一部分 , 而绝大多数时候 , 我们更多的是在交流和思考 。
如何通过脑机接口帮助那些因为肢体或发声肌肉受损而无法打字或说话的患者 , 让他们重新恢复与世界的交流和连接?
在经过多年的不断实验和迭代后 , Krishna Shenoy和同事决定直接读取人的语言区 , 看看人类的语言区到底是如何进行表达的 。 他选择了人类最常见的表达方式:书写文字 , 也就是“笔迹” 。
这可不容易 。 尽管我们经常夸赞四肢的灵活 , 但这种灵活其实是相对粗糙的 , 而书写就要复杂多了 。 不同的人有不同的书法 , 即便是同一个人也会有不同的笔迹 。 这种细微的信号极大地增加了我们读取大脑信号的难度 , 也对机器和算法有了更高的要求 。
为了更精准的捕捉大脑信号 , Krishna Shenoy团队开发出了一套脑机接口系统 , 它可以直接嵌入到大脑皮层 , 从中获取人们想象中的手写动作 , 再通过反复脑补“手写” , 电脑记录下每个字母在脑内对应的“记忆点” , 最终通过分析将这些手写动作实时转换为文本 。

挑战脑机接口“禁区”,实现“意念”书写

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在Krishna Shenoy团队的调试和优化下 , 参与实验的瘫痪患者用“意念”写字的速度刷新了记录 , 每分钟可以写大约90个字母 , 而准确率更是超过了99% 。 相比身体健全的人用智能手机每分钟打出23个单词 , 患者每分钟大约能生成18个单词 , 已经可以实现正常速度交流 。 这是人类前所未有的进展 , 因此以封面文章的形式发表在了2021年5月份的 Nature 上 。

挑战脑机接口“禁区”,实现“意念”书写

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可以说 , Krishna Shenoy和同事为我们打开了一扇新的大门 , 那就是:读心 。
我们的思考、推理、内心活动 , 基本上都是以文字和符号的方式进行 , 如果读取了这些信号 , 那么就相当于读取了我们的内心 , 这是Krishna Shenoy及其团队的巨大贡献 。
可以想象 , 这一技术的推出 , 不仅对瘫痪患者有用 , 可以让失去了书写能力的人重新执笔 , 而且对于失去了语言能力的人 , 也可以让他重新“发声” , 毕竟文字转语音已经是非常成熟的技术了 。
而更引人遐思的是 , 这项技术在未来的发展 , 或许可以推动全人类的交流 , 如果能把人类的想法用文字书写在屏幕上 , 结合AI翻译技术 , 或许就能建立人类的新巴别塔 , 让全世界扫清语言障碍 。

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脑机接口 , 还有更广阔的天地
或许有一天 , 脑机技术可以让瘫痪、中风的患者拥有更自如、更自由的活动能力 。
可以帮助植物人患者做出重要的人生决定 , 从简单的吃住需求 , 到是否继续接受治疗 , 甚至做出临终的决定 。
可以帮助神经外科手术医生做出最准确的判断 。 对于脑肿瘤患者 , 在医生进行手术时 , 切除过多的脑组织可能会造成永久性损伤 , 而切除过少可能会导致治疗不彻底 , 因此 , 迫切需要脑机技术可以绘制精准的“大脑地图” , 医生就可以精确识别脑部结构和功能区域的位置 , 确保只切除所需的组织 , 同时保留其他重要区域 。
这些都是目前脑机科学家们致力研究的方向 。

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