(来源:经济日报) 转自:经济日报 不费劲动动手、不开口说话,只靠着脑子里的想法就能在屏幕上顺顺当当地打字,到底会是怎么样的感受?这还真不是拍科幻片里的情节,而是脑机接口技术正干的实事。最近,美国麻省总医院和哈佛大学医学院的研究团队就在《自然·神经科学》期刊上公布了一项新成果:他们用的新型脑机接口,能让那些四肢动弹不得的病人只动动脑筋,就在虚拟键盘上打字,快慢达到了每分钟110个字符(这相当于普通健康人用手机打字速度的81%),而且打错的字只有1.6%。这一下子不仅让渐冻症、高位截瘫这些病号有了一条高效沟通的新路子,还表明脑机接口技术已经从实验室的尝试走向了真正能给人带来好处的实用阶段。
这项技术的精妙之处,在于它绕过了那些受损的神经和肌肉,直接在大脑和外部设备之间建起了一座“信息天桥”。以前,科学家们试着解读大脑“说话”的意图来合成声音,或者去辨认怎么写毛笔字。不过,这些方法不是速度慢、容易错,就是要求病人还存留着一点点的活动能力。跟这些比起来,用电脑键盘打字可是很多人最熟悉不过的输入方式。研究小组就从“打字”这事儿入手,他们让两位无法动弹的病号(一位得的是肌萎缩侧索硬化症,另一位则是颈椎脊髓受伤导致瘫痪)在脑袋里想象自己用手指敲打键盘的样子。植入到他们大脑运动皮层里的微型电极,就负责捕捉这些“打算打字”的神经信号,再由深度神经网络模型把这些信号“翻译”成屏幕上的文字。整个系统仅需30句练习就能搞定调校,这种“学得快、用得上”的特点,让技术有了走进日常生活的可能。
这项研究可只是脑机接口技术进步中的一小步。放眼全地球,脑机接口技术正在好几个领域齐头并进。在重症治疗方面,植入到身体里的设备正帮着病人重新连上这个世界:瑞士洛桑联邦理工学院的团队用植入式的“电子桥”,让脊椎受伤的病人重新站了起来;美国的Neuralink公司已经让受试者能用想法操控鼠标、打游戏;咱们国家的清华大学也研发出了“NEO”这种侵入式的脑机接口,帮瘫痪病人实现了用脑子控制抓东西。在不用植入身体的领域,各种新点子、新技术也在飞速地更新换代——澳大利亚悉尼科技大学的学者们用了无创的多通道脑电技术,成功实现了想象中语言的解码输出;中科院自动化所的科学家们则利用少通道的“SignBrain”可穿戴设备,实现了闭着眼睛想象打字的操作。现在,脑机接口技术已经能解读运动、说话、写字这些信息,将来要解读图像、音乐、甚至思维过程这些更复杂的内容,应该也不会太遥远了。
当然了,从实验室的演示走向真正能在生活中用,脑机接口技术还面临着不少难题。植入式设备的长期跟身体相容的问题、无创技术解读信号的准确度,还有怎么实现更自然的“双向交流”(既能看懂大脑的指令,又能往大脑里反馈些触觉这样的感觉信息),这些都是接下来必须攻克的难关。同时,还得想想怎么能把设备做得更轻巧方便穿戴,一戴就用,还有怎么减小手术带来的创伤。更进一步的,当大脑信号可以被读取和理解,怎么保护好我们的“想法隐私”和脑部数据安全,也是一个随着技术发展必须一起解决的伦理问题。等微创、无创、能随时穿戴以及能双向往复调节的技术都成熟了,脑机接口将逐步从“恢复功能”做到“拓展潜能”,再进一步进化到人与机器深度融合的“智慧脑机体”。从帮失语的人重新说话,到给断肢的人装上智能假肢,再到对人脑的思维、意识这些认知功能进行解码和重塑,还有发展脑机融合智能,脑机接口技术的潜力真的非常大。等“心想事成”从一句祝福的话,变成随时都能实现“现实”,人与机器深度融合的新时代,马上就要到咱们面前了。
转载自《人民日报》




