新一代神经接口：渐冻症患者如何用意念传递近200万个词汇
神经技术领域再次取得突破。加州大学戴维斯分校的研究人员公布了一项成果：一名肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者在家中长期使用语音神经接口。在19个月的时间里，凯西·哈雷尔传递了183060个句子——共计1960163个单词——平均速度为每分钟56个单词。
尤为重要的是，这并非实验室演示，而是真实的日常实践。该系统在无研究人员在场的情况下，于家庭环境中运行，这从根本上改变了人们对这类技术实际应用性的认知。
家庭使用：从实验室走向现实生活
哈雷尔使用该神经接口超过3800小时。该系统使他能够与家人、朋友、同事和医生交流，发送信息和邮件，参与视频通话，使用互联网，并在瘫痪状态下保持全职工作。
据患者本人评估，92%的句子被系统解码为至少“基本正确”。在正式测试中，当哈雷尔看到屏幕上显示的单词时，在包含12.5万个英语单词的词汇库中，准确率超过99%。最高记录达到99.2%。
在研究报告发布时，哈雷尔在植入设备后的653天中有444天使用了该系统。在其助手被允许在无研究人员在场的情况下自行连接和断开设备后，日均交互时间从3.7小时增加到9.5小时。
系统工作原理
2023年，哈雷尔在左侧中央前回——负责协调语言的大脑区域——植入了四个微电极阵列。当患者尝试说话时，系统会读取来自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，随后语言模型从约12.5万个单词的词汇库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，系统可通过合成语音朗读，该语音已调整为哈雷尔患病前的声音。
为控制电脑，患者还使用了光标解码器。此前人们认为语言和运动可能需要不同的大脑区域，但研究团队证明，两种模式均可通过语言运动皮层的信号实现。
从演示到日常工具
该团队此前已在实验室会话中展示了神经接口的高精度。2024年，研究人员报告称，在首次30分钟的训练会话中，系统在50个单词的词汇库中达到了99.6%的准确率。第二天，经过额外1.4小时的调整，在12.5万个单词的词汇库中准确率达到90.2%。
新研究将重点从受控试验转向日常长期使用。这是向为严重运动障碍患者提供实用神经接口迈出的关键一步之一。研究合著者谢尔盖·斯塔维斯基表示，根据他的数据，系统使用期间记录的3800小时大脑活动，已成为规模最大的单一个体神经元级分辨率数据集。
然而，作者强调该研究描述的是单一临床案例。目前尚不清楚这些结果能否推广到其他患者、植入区域、电极类型和神经系统疾病。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进行连接，并且由于设备体积较大，仅适用于家庭环境。
与此同时，3月份Neuralink首席执行官埃隆·马斯克表示，他们的脑机接口设备能够恢复失语者的语言能力。其中一名患者在植入神经植入物80天后，能够通过意念启动并玩《魔兽世界》。4月份，有消息称脑机接口设备用户加伦·巴克沃尔特学会了用意念创作音乐。而今年春天，Neuralink前总裁创办的初创公司宣布计划在人体上测试生物混合芯片。
专家观点：这一案例表明，神经接口正从未来主义实验转变为改善生活质量的真实工具。然而，大规模应用仍需解决微型化、无线数据传输以及适应不同神经系统疾病等问题。目前，这仍是一个令人印象深刻但孤立的成功案例，它为整个行业指明了发展方向。