世界不思議

用意念「手寫」字母,準確率高達99%,史丹佛腦機接口新突破登上Nature封面


來自史丹佛大學的研究者讓腦機接口的發展又進了一步——首次破解了「與手寫筆跡相關」的大腦活動。癱瘓受試者藉助一套皮質內腦機接口系統,每分鐘可以打出90 個字符,準確率為94% 至99%,可稱得上是該領域的一大進步。

利用腦機接口技術( BCI)進行意念操控,已經不是什麼新鮮事。腦機接口技術也正越來越多地給癱瘓患者帶來便利。此前,美國BrainGate 團隊首次實現了人類大腦信號與計算機之間的無線高帶寬傳輸,通過創建一套無線腦機接口設備,癱瘓患者不僅能夠借助思維打字,還能在家輕鬆瀏覽網絡內容。

以往,腦機接口的主要功能是恢復患者的「運動技能」,比如借助腦機接口設備操控機械臂抓取物品、移動電腦光標、點擊字母輸入等。

近日,史丹佛大學的研究者實現了一項新的突破,首次破譯了「與手寫筆跡相關」的大腦活動,可以讓癱瘓患者不用手也能快速打字。具體來講,他們開發了一套皮質內腦機接口(intracortical BCI)系統,這套系統可以從運動皮層的神經活動中解碼癱瘓患者想像中的手寫動作,並利用遞歸神經網絡(RNN)解碼方法將這些手寫動作實時轉換為文本。

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論文一作兼通訊作者為史丹佛大學霍華德· 休斯醫學研究所的研究科學家Frank Willett,相關論文登上了最新一期的Nature 封面。

就實驗結果而言,借助於這套皮質內腦機接口系統,研究受試者(因脊髓損失癱瘓)每分鐘可以打出約90 個字符,是以往利用此類腦機接口打字記錄的兩倍多,並且在線原始準確率達到了94.1%,自動更正後的離線準確率超過了99%。

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論文作者之一、史丹佛大學霍華德· 休斯醫學研究院的研究員Krishna Shenoy 表示:「隨著進一步的開發,這項創新性研究可以使癱瘓患者不用手也能快速打字。」

加州大學柏克萊分校的神經工程師Jose Carmena 也認為:「這項研究以及其他同類研究在幫助各類殘疾患者方面具有很大潛力。儘管研究結果只是初步的,但依然是該領域的重大進步。」

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