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腦機(jī)接口有助于重度殘疾人士獲得更多獨(dú)立性

2018-01-26 11:22

腦機(jī)接口（BCI）能實(shí)現(xiàn)重度殘疾人對(duì)輪椅、機(jī)器人手臂以及電腦等設(shè)備的控制。雖然在提高這些設(shè)備的準(zhǔn)確度與精密度方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但是為了使用戶熟悉這些技術(shù)，需要長時(shí)間的繁瑣訓(xùn)練。必須讓計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理解每個(gè)用戶獨(dú)特的腦電活動(dòng)模式，從而對(duì)腦電活動(dòng)進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)用戶想要執(zhí)行的動(dòng)作。

目前某研究小組通過研究得出了讓人意想不到的成果。他們提出了一種“校準(zhǔn)”BCI的方法，以便幫助新用戶在幾秒鐘內(nèi)學(xué)會(huì)使用。在一項(xiàng)新發(fā)表在《神經(jīng)工程學(xué)期刊》（Journal of Neural Engineering）上的研究中，一名年齡為63歲、從未使用過BCI的男子在不到一分鐘內(nèi)就能將光標(biāo)移動(dòng)到屏幕中指定位置。

此次演示所使用的BCI是以前研究成果中使用的BrainGate設(shè)備。之前，必須要有專門的技術(shù)人員通過大量培訓(xùn)才能達(dá)到現(xiàn)在的控制水平。該校準(zhǔn)過程甚至是可見的，因?yàn)橛脩粼陂_始的幾秒鐘內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)光標(biāo)的控制。

當(dāng)用戶想象用手移動(dòng)光標(biāo)時(shí)，校準(zhǔn)軟件使用基于統(tǒng)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法來快速理解從運(yùn)動(dòng)皮層產(chǎn)生的神經(jīng)信號(hào)的意圖。通過重復(fù)用戶將光標(biāo)移動(dòng)至屏幕上不同地方的過程，從而讓軟件實(shí)現(xiàn)用戶的移動(dòng)意圖。

這項(xiàng)技術(shù)必將有助于推動(dòng)這一新的研究熱點(diǎn)，并有望幫助許多嚴(yán)重癱瘓的人獲得更多獨(dú)立性。