科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

《自然·醫(yī)學(xué)》雜志21日發(fā)表的一項(xiàng)研究報(bào)告稱(chēng)，一種手術(shù)植入的腦機(jī)接口系統(tǒng)能通過(guò)精準(zhǔn)偵測(cè)和解碼癱瘓患者的神經(jīng)元活動(dòng)，轉(zhuǎn)為“手指動(dòng)作”，使其可在電子游戲中自如駕駛虛擬四軸飛行器。

在美國(guó)有超過(guò)500萬(wàn)人患有嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)障礙。雖然患者的許多基本需求能得到滿(mǎn)足，但他們的社交和休閑需求仍有待滿(mǎn)足，例如玩電子游戲。腦機(jī)接口系統(tǒng)被認(rèn)為是恢復(fù)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)潛在解決方案，但目前這一技術(shù)難以處理復(fù)雜動(dòng)作，例如單個(gè)手指運(yùn)動(dòng)，而這可幫助他們進(jìn)行打字、玩樂(lè)器或使用游戲手柄等活動(dòng)。

美國(guó)密歇根大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)腦機(jī)接口系統(tǒng)，能持續(xù)記錄大腦多個(gè)神經(jīng)元的電活動(dòng)模式來(lái)轉(zhuǎn)譯復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)被植入一位上下肢癱瘓患者的左側(cè)大腦中央前回（該腦區(qū)負(fù)責(zé)手部運(yùn)動(dòng)控制）。在患者觀察一只虛擬手進(jìn)行多種動(dòng)作時(shí)，記錄下其神經(jīng)活動(dòng)，然后團(tuán)隊(duì)成員利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，識(shí)別與特定手指動(dòng)作有關(guān)的信號(hào)。

利用這些信號(hào)，該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)手指運(yùn)動(dòng)，讓患者能控制3組差異很大的手指組合，包括虛擬手掌的二維拇指運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了前所未有的運(yùn)動(dòng)精準(zhǔn)度和自由度。

團(tuán)隊(duì)隨后將這種手指控制的應(yīng)用擴(kuò)展到一個(gè)電子游戲里。通過(guò)對(duì)腦機(jī)接口解碼的手指動(dòng)作進(jìn)行編程，控制一個(gè)虛擬四軸飛行器的速度和方向，讓癱瘓患者可在電子游戲里駕駛該裝置越過(guò)多種障礙賽道。

總編輯圈點(diǎn)

科技不僅能滿(mǎn)足人的基本需求，還可以滿(mǎn)足更為高級(jí)的娛樂(lè)需求。此次，美國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)腦機(jī)接口系統(tǒng)，能讓有運(yùn)動(dòng)障礙的患者玩電子游戲，駕駛虛擬飛行器在游戲世界穿梭。其實(shí)，四肢健全的人要玩好電子游戲都有一定難度，因?yàn)樗枰盅勰X的高度配合。而讓上下肢癱瘓患者用腦子玩轉(zhuǎn)電子游戲，更需要對(duì)大腦信號(hào)的快速捕捉和精準(zhǔn)轉(zhuǎn)譯。為了讓身體受損患者享受游戲帶來(lái)的樂(lè)趣，科研人員正在進(jìn)一步升級(jí)腦機(jī)接口技術(shù)，也帶來(lái)了更多變革。