加州大学戴维斯分校神经接口:19个月196万词——日常使用新纪录

来自加州大学戴维斯分校的科研团队公布了一项成果,彻底改变了人们对神经接口实际应用性的认知。一位名叫凯西·哈雷尔的肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者在19个月内传递了183060个句子——共计1960163个单词。平均速度达到每分钟56个单词。
这项研究与以往工作的关键区别在于,它聚焦于真实家庭环境中的使用,而非实验室实验。哈雷尔使用该系统超过3800小时,且全程无研究人员在场。尽管完全瘫痪,他仍能与家人、朋友和同事交流、发送信息、参与视频通话并继续工作。
精度与适应:从实验室到生活
据患者本人评估,92%的句子解码结果至少“基本正确”。正式测试显示的数据更为惊人:在12.5万个单词的词汇量下,准确率超过99%,峰值达到99.2%。在允许助手自行连接设备后,日均交互时间从3.7小时增至9.5小时。植入后的653天中,系统被使用了444天。
技术架构:工作原理
2023年,哈雷尔在左侧中央前回——负责协调言语的大脑区域——植入了四个微电极阵列。系统在患者试图说话时读取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,随后语言模型选出最可能的单词序列。句子完成后,文本通过合成语音朗读,该语音已调整为哈雷尔患病前的原声。
值得注意的是,该系统还包含用于控制电脑的光标解码器。此前人们认为言语和运动需要不同的大脑区域,但该团队证明,两种模式均可通过言语运动皮层的信号实现。
从实验到工具
同一团队此前的研究已在实验室中展现出高精度:2024年,该系统在30分钟训练后,对50个单词的词汇量达到99.6%的准确率。然而,新发表的成果将重点转向长期日常使用。据研究合著者谢尔盖·斯塔维斯基称,3800小时的大脑活动记录构成了迄今为止最大的个体数据集,分辨率达到单个神经元级别。
需要强调的是,这目前仍是个例临床案例。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日连接,且因体积限制仅适用于家庭环境。目前尚不清楚这些结果能否推广到其他具有不同植入类型和神经状况的患者身上。
作为分析师,我的评论:这一突破表明,脑机接口正从实验室奇闻转变为日常生活的实用工具。3800小时的使用时长不仅仅是数字,更是技术能在真实环境中稳定且有用的证明。然而,投资者和开发者应牢记:大规模普及之路仍漫长,微型化、无线连接以及针对患者个体差异的适配仍是关键挑战。