科技日報北京3月18日電 （記者張夢然）《自然·神經科學》17日發(fā)表的一項研究，報道了一種可將大腦中“嘗試打字”的活動轉化為實際文字的腦機接口裝置。該成果有望為癱瘓患者提供一種“鍵盤”，以更接近人們日常習慣的溝通方式進行交流。
腦機接口技術旨在建立大腦與外部設備間的直接通信通道，是幫助嚴重運動功能障礙患者恢復交流能力的重要研究方向。
此前，該領域已發(fā)展出多種技術路徑，譬如非侵入式系統(tǒng)（如基于腦電圖或眼動追蹤）更安全，但信號精度和速度有限；侵入式系統(tǒng)通過植入電極直接記錄神經信號，能實現(xiàn)更精細的解碼。
在交流功能重建方面，現(xiàn)有方案主要包括控制光標選擇字符、解碼試圖發(fā)聲的腦活動以合成語音，或解碼手寫筆跡。然而，這些方式要么速度較慢，要么對患者的殘余運動或發(fā)聲能力有特定要求。許多人因長期使用習慣，更傾向于QWERTY鍵盤（即全鍵盤，是最為廣泛使用的鍵盤布局方式）這種直觀的輸入方式。
為此，美國麻省總醫(yī)院研究團隊將新型腦機接口植入兩名四肢癱瘓患者的大腦運動皮層。參與者被要求嘗試做出在QWERTY鍵盤上打字的手指動作，其間，植入中央前回的電極記錄其腦活動?；谶@些數(shù)據(jù)，研究團隊利用深度神經網絡建立模型，用以預測患者想要輸入的字符。
結果顯示，一名參與者每分鐘可輸出110個字符（約22個單詞），相當于健全人智能手機打字速度的81%，錯誤率僅為1.6%；另一名參與者每分鐘可打出47個字符。該系統(tǒng)僅需約30句話的訓練即可開始有效運行。
盡管仍需在更多患者中進行驗證，但研究團隊認為，該裝置能幫助癱瘓患者實現(xiàn)快速、準確且更易上手的交流。與語音轉文字系統(tǒng)相比，它在保護溝通隱私方面也具備優(yōu)勢。
這項研究展示了通過解碼運動意圖來實現(xiàn)高效文本輸出的新路徑，為因肌萎縮側索硬化癥、脊髓損傷等導致嚴重癱瘓的患者提供了新的溝通可能。
【總編輯圈點】
科學家發(fā)明了一種“意念打字”技術，在腦子里想象用手敲鍵盤，就能真的打出字來。人們已經嘗試過多種腦機接口方式，幫助有運動功能障礙的患者和外界交流。此次，研究團隊選了一種更符合普通人日常交流的方式——打字作為切入口。兩名四肢癱瘓患者成為被試人員，其中一人的打字速度甚至達到了健全人的八成。這項技術為無法動手和說話的人提供了一種全新的高效交流工具，他們可以快速重拾溝通技能。愿這樣的“鍵盤”能夠早日造福更多人。
（責任編輯：蔡文斌）
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