脑机接口让瘫痪者用思想控制机械臂

瘫痪者通过思想控制机械臂取得突破

某机构的研究人员成功让一名瘫痪患者通过脑机接口设备控制机械臂。该设备能够将大脑信号传输至计算机，患者仅需想象自己执行动作，就能完成抓取、移动和放下物体等操作。

这项被称为脑机接口的技术创纪录地连续工作了7个月无需调整，而此前类似设备仅能维持一两天。该突破的关键在于AI模型能够适应大脑在日常活动中的微小变化——当一个人重复某个动作或想象某个动作时，大脑会以更精细的方式学习执行。

神经学家表示：“人类与AI学习的这种融合是脑机接口发展的下一阶段，这是实现复杂、逼真功能所必需的。”

技术原理与突破

研究团队发现，当研究参与者反复想象执行特定动作时，大脑活动模式会逐日发生变化。一旦对AI进行编程以适应这些变化，设备就能连续工作数月。

研究人员通过动物实验观察到，代表特定动作的大脑活动模式会随着学习过程而每日变化。在人类参与者身上也发现了同样现象，这解释了为何脑机接口会快速失去识别这些模式的能力。

研究团队与一名因中风瘫痪多年的参与者合作，在其大脑表面植入微型传感器，用于检测其想象动作时产生的大脑活动。尽管参与者无法实际移动身体，但当他想象自己执行动作时，大脑仍能产生相应的信号。

从虚拟到现实的训练过程

研究团队让参与者在两周内持续想象用手指、手或拇指做简单动作，同时通过传感器记录其大脑活动来训练AI模型。

参与者首先尝试控制机械臂和手，但动作不够精确。于是研究人员让他在虚拟机械臂上练习，该系统能对其想象动作的准确性提供反馈。经过训练，参与者能够熟练控制虚拟机械臂。

当参与者开始使用真实机械臂练习时，仅需几次训练就能将技能转移到现实世界。他可以控制机械臂抓取积木、翻转并将其移动到新位置，甚至能打开柜子、取出杯子并持杯接水。

长期稳定性与未来展望

数月后，参与者仍能控制机械臂，仅需15分钟的“调整”来适应自开始使用设备以来其运动表征的漂移。

研究团队正在完善AI模型，使机械臂运动更快速、更流畅，并计划在家庭环境中测试该脑机接口系统。对于瘫痪患者而言，能够自己进食或喝水将改变生活质量。

研究人员对此技术充满信心：“我们现在已经掌握了构建该系统的方法，并且能够使其正常工作。”