新型脑机接口新突破 能帮瘫痪患者同步控制虚拟化身说话动起来

瘫痪患者借此脑机接口得以做到同时开口讲话与完成各动作事宜, 此前的技术局限至二者仅能选任其一, 本次出现的这项技术已将这一突破实现。

早前脑机接口要么管控语音输出要么管控肢体指令输出, 二者拧合合一的时候性能就会直接下掉,全新研发的系统就使得脑内语音指令与对应肢体动作同步输出成为真实可实现的事实。

突破单一解码瓶颈

传统脑机接口在处理语音或是肢体运动时各顾一边, 一旦要求同时表达, 系统准确率立马跌落。

加州大学旧金山分校团队在《自然·神经科学》发文, 指出新旧两系统核心的差距在于对混合信号的精准快速强化识别差异把控能力。

三人植入手术细节

神经外科医生Edward Chang主导团队, 向三名患者大脑感觉运动皮层植入了的薄型电极阵列。

罹患肌萎缩侧索硬化症或脑干中风的这三位患者, 会引发声道或是上肢出现不同程度的瘫痪。

虚拟化身同步呈现

系统会把里面两名参与者各自的脑活动转化为能驱动一个既同步说话、又同步运动的全身虚拟化身所用的指令。

这个虚拟化身覆盖面部表情与上肢动作, 把患者脑中的预期表达直接投射到数字的世界里。

信号特征差异揭秘

研找发现同步表达时形成的脑信号, 与单独做语音要么手势时而生成的信号结构完全不相同。

这意味着用同步任务数据训练出来的解码器, 比单模态练出来的模型更能准确理解融合式表达。

有线连接待改进

当前这套脑机接口设备仍需依靠有线途径运转, 嵌入式感知器械务必连接着外部的处置模块。

团队计划尽快测试对长期日常使用中无线方案能否稳定接收信号有着重要考察意义的全植入式无线版本。

长期应用前景探索

纯全无线化的设计一旦落地, 将大幅降低被感染的风险, 让在家的患者也能自由使用这套交流系统。

美国国立卫生研究院在今年9月14日发布的这项针对ALS患者和脑卒中患者, 旨在为其寻回完整表达通道提供参考方向的相关新成果研究内容。

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