大脑计算机界面将精神笔迹变成文本

在一项研究中，患有宫颈脊髓损伤的临床试验参与者使用该系统以每分钟90个字符的速率在计算机上“输入”单词大脑计算机界面。这是由参与者仅考虑创建书面信件所涉及的手动作来完成的。

研究小组希望这样的系统有一天可以帮助恢复人们在受伤或疾病引起的麻痹后沟通的能力。

这项新研究是Leigh Hochberg博士指导的Braingate临床试验的一部分。Hochberg是Brown University的工程学院和Carney Brain Science研究所的重症监护神经科医生，也是一名教授。斯坦福大学的研究科学家弗兰克·威利特（Frank Willett）和霍华德·休斯医学院（HHMI）领导了这项研究，该研究受到斯坦福大学教授兼HHMI研究员克里希纳·谢诺伊（Krishna Shenoy）的监督，以及斯坦福大学神经外科教授Jaimie Henderson博士。

霍奇伯格说：“我们的亮联联盟研究的一个重要使命是恢复具有严重言语或运动障碍的人的快速，直观的沟通。”退伍军人事务部普罗维登斯医疗保健系统的神经技术。“弗兰克（Frank）关于手写的快速，准确的神经解码的演示标志着开发临床有用的神经技术的一个令人兴奋的新篇章。”

布雷格（Braingate）合作已经在系统上工作了几年，使人们能够通过直接生成文本脑控制。先前的化身涉及试用参与者思考指向和点击虚拟键盘上的字母所涉及的动议。该系统使一个参与者每分钟输入40个字符，这是以前的记录速度。

在这项最新研究中，团队想了解是否要求参与者考虑手工写信和单词所涉及的动作会更快。威利特说：“我们希望找到让人们更快沟通的新方法。”“这个新系统既采用了由心脏电极记录的丰富的神经活动，也使用了语言模型的力量，当应用于神经解码的字母时，可以创建快速而准确的文本。”

审判参与者是一名65岁的男子（在研究时），他从脖子上瘫痪了脊髓损伤。作为临床试验的一部分，亨德森在他的大脑的一部分中放置了两个关于婴儿阿司匹林大小的小电极，与右臂和手的运动有关。使用信号传感器当男人想象的写作时，从单个神经元中捡起机器学习算法认识到他的大脑在每个字母中产生的模式。有了这个系统，该男子可以复制句子并以类似于与智能手机上打字的年龄相似的人的速度回答问题。

Willett说，该系统是如此之快，因为每个字母都会引起高度独特的活动模式，这使该算法相对容易将一个分开。

这项新研究是Braingate合作进行的一系列脑部计算机界面（BCI）的最新研究，其中包括来自布朗大学，马萨诸塞州综合医院，哈佛医学院，普罗维登斯VA医学中心，斯坦福大学和斯坦福大学和斯坦福大学和斯坦福大学和案例西部储备大学。

2012年，该小组发表了具有里程碑意义的研究，其中临床试验参与者首次能够使用BCI运营多维机器人假肢。紧随其后的是，该系统稳定地进行了细化，以及使人们能够直接控制平板电脑应用程序甚至移动自己的瘫痪的四肢的新临床突破。最近，该小组展示了人类首次使用无线内BCI，该内部可以在全带宽上传输神经数据。

霍克伯格说，他感谢临床试验参与者使这些突破和未来的突破成为可能。霍奇伯格说：“参加布雷格特审判的人很棒。”“正是他们的开创性精神不仅使我们能够获得对人脑功能的新见解，而且还导致创建将帮助其他瘫痪者的系统。”

该研究发表在自然。