第一批接受“支架”的人類證明，家用腦-計算機接口系統(tǒng)是可行的。

Illustration: Synchron

據(jù)悉，兩名患有神經(jīng)肌肉疾病的澳大利亞人在他們的大腦中植入了支架狀的電極，使他們能夠利用自己的思想操作電腦，從而恢復了一些個人獨立性。

據(jù)發(fā)明者介紹，這是這種被稱為“stentrode”的裝置首次被植入人體。該系統(tǒng)還使腦-機接口（brain-computer interfaces，BCI）在現(xiàn)實世界中的使用變得更加可行 -- 這種設備使大腦和計算機之間的直接通信變得更加可行。

近日，Neurointerventional Surgery雜志對這一研究成果進行了描述。“這篇論文代表了第一個完全植入式的商業(yè)BCI系統(tǒng)，病人可以帶回家使用，”開發(fā)這種設備的墨爾本Synchron的創(chuàng)始人Tom Oxley說。

研究人員已經(jīng)進行了超過15年的實驗來感知人腦活動并將其直接轉(zhuǎn)換成計算機命令。這些系統(tǒng)大多涉及開放性腦外科手術(shù)，并將硬件從頭部突出，以便在實驗室中對系統(tǒng)進行研究。這是高度實驗性的，只有少數(shù)人做過。

Stentrode提供了一種將電極連接到大腦的侵入性較小的方法。這個裝置被擠進導管，放在頸部的頸靜脈里。從那里導管蜿蜒穿過血管，直到到達大腦的運動皮層。然后它釋放支架，支架上有16個電極接觸點，跳出一個管狀支架后，緊貼著大腦那一部分的血管壁。

支架由一根引線連接到一個外科植入胸腔的裝置上。該裝置提供電力和數(shù)據(jù)傳輸。外部設備使用機器學習算法解釋來自大腦的信號，并將其轉(zhuǎn)換為計算機命令。

在血管中的電極，而不是直接作用在腦組織上，會犧牲信號的質(zhì)量。但這足以讓這兩位參與研究的參與者在禁用預測文字的情況下，每分鐘準確地輸入20個字符，并進行網(wǎng)上購物和銀行業(yè)務 -- 所有這些都不需要舉手或使用語音命令。

Photo:SynchronGraham Felsted has a stentrode implant. He is using the BCI to write his book, Technopathy for Beginners.

接受支架植入的兩名受試者患有肌萎縮側(cè)索硬化癥（ amyotrophic lateral sclerosis，ALS），也稱為Lou Gehrig病。這種情況會導致肌肉失去控制并癱瘓。Graham Felstead表示，能夠遠程與妻子聯(lián)系并在電腦上高效工作“已經(jīng)改變了他的生活” -- 他是植入支架的兩名男子之一。

操作這個系統(tǒng)是很辛苦的。Felstead控制電腦的方法是擠壓右腿，其想法轉(zhuǎn)化為諸如左鍵單擊、右鍵單擊或縮放等命令一個單獨的眼睛跟蹤器可以讓他隨著眼睛的移動移動光標。Felstead輸入的第一句話是“我們需要更多咖啡?！蹦壳?，F(xiàn)elstead已經(jīng)獨自使用了一年多了。

能夠在家里、實驗室外使用腦機接口系統(tǒng)，對這個新興的研究領(lǐng)域來說是一個巨大的飛躍。BrainGate聯(lián)合會和其他組織已經(jīng)使用BCI使患有神經(jīng)疾病和癱瘓的人能夠操作平板電腦，每分鐘鍵入8個單詞，并且只使用他們的思想來控制假肢。但這些系統(tǒng)涉及到從頭骨突出的硬件，并被歸為實驗室設置。

Elon Musk曾在8月份表示，他的公司Neuralink已經(jīng)制造了一種獨立的神經(jīng)植入物，它可以無線傳輸詳細的大腦活動，而無需外部硬件的幫助。但Neuralink目前只在豬身上展示了這種裝置。

Oxley說：“在我們把這個裝置植入人體之前，一切都是假設。Synchron下一步的行動之一是向美國食品和藥物管理局（Food and Drug Administration）申請在美國境內(nèi)植入該裝置的許可。

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