新一代神经接口：渐冻症患者用意念传递近200万字
脑机接口科学取得了突破性进展，从实验室走向了现实生活。加州大学戴维斯分校的研究人员公布了一位肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者长期在家中使用语音脑机接口的结果。在19个月的时间里，患者凯西·哈雷尔传递了183060个句子，相当于1960163个单词，平均速度为每分钟56个单词。
这项工作的关键区别在于，它不是在实验室中演示，而是在没有研究人员在场的情况下日常使用系统。哈雷尔使用脑机接口超过3800小时。该系统成为他与家人、朋友、同事和医生交流的声音。他发送信息、参与视频通话、使用互联网，尽管完全瘫痪，但仍能保持全职工作。
超出预期的准确性
据患者本人评估，92%的句子解码"至少基本正确"。在正式测试中，使用12.5万个英语单词的词汇表时，准确率超过99%，峰值达到99.2%。在允许助手自行连接设备后，与系统的平均交互时间从每天3.7小时增加到9.5小时。截至研究发表时，哈雷尔在植入后的653天中有444天使用了脑机接口。
工作原理
2023年，患者被植入了四个微电极阵列到左侧中央前回——负责协调言语的区域。当患者试图说话时，系统会读取256个皮层电极的信号。算法每80毫秒将神经活动转换为音素概率，语言模型从包含12.5万个单位的词汇表中选出最可能的单词序列。文本实时显示在屏幕上，句子完成后，系统可以用合成语音朗读出来，该语音根据患者患病前的声音进行了调整。
值得注意的是，用于控制计算机的是同一个光标解码器。此前人们认为言语和运动需要不同的大脑区域，但团队证明了相反的情况：两种模式都通过来自言语运动皮层的信号实现。
从实验室到家庭
初步结果令人印象深刻：2024年，该系统在30分钟训练后，使用50个单词的词汇表时准确率达到99.6%。新研究将重点转向长期家庭应用。作者表示，这是为严重运动障碍患者开发实用脑机接口的关键步骤之一。3800小时的大脑活动记录成为最大的单一个体数据集，分辨率达到单个神经元水平。
然而，该系统仍处于实验阶段。它使用有线连接，需要经过培训的助手每天连接，并且由于体积较大，仅适合家庭使用。该研究描述了一个临床案例，目前尚不清楚结果是否适用于其他患者和植入类型。
我的评论：这个案例表明，脑机接口不再是未来主义的概念，而是成为恢复沟通能力的现实工具。然而，大规模推广的道路需要设备的小型化和系统自主性的提高。尽管如此，通过意念传递的200万个单词不仅仅是统计数据，而是证明大脑与机器之间的界限正在比我们习惯认为的更快的速度消失。