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    腦機接口新進展!癱瘓患者想象手指動,就能精準操控飛行器

       發布時間:2025-01-21 23:16 作者:顧青青

    近期,《自然?醫學》期刊發布了一項突破性的研究成果,揭示了國外一支科研團隊在腦機接口技術上的最新進展。這項技術通過向大腦植入電極,使癱瘓患者僅憑想象手指的移動,便能實現對虛擬四旋翼飛行器的精確操控。

    科研團隊巧妙地將患者的手部分為三個獨立區域:拇指、食指與中指構成的區域,以及無名指與小指構成的區域。每個區域均支持垂直和水平兩個方向的運動想象。當患者在腦海中構想這些運動時,虛擬的四軸飛行器能夠實時響應,并在虛擬環境中靈活避開障礙,穿梭自如。

    這項技術不僅為癱瘓患者帶來了前所未有的游戲體驗,使他們能夠和朋友共同享受游戲的樂趣,更在遠程工作領域展現了巨大的潛力。論文的主要作者,密歇根大學的神經外科及生物醫學工程助理教授馬修?威爾西(Matthew Willsey)強調,這是目前基于手指運動實現的最強功能性控制。

    與傳統的非侵入性方法,如腦電圖(EEG)相比,直接讀取運動神經元的信號大幅提高了控制的精確度。研究顯示,通過植入電極讀取神經元信號,用戶對飛行器的控制能力比使用EEG信號提高了整整六倍。然而,這一技術的實現需要患者接受手術,將電極植入大腦的運動皮層,并通過固定在頭骨上的基座與計算機相連。

    威爾西教授進一步解釋說,這項技術利用人工神經網絡解讀患者試圖移動手指時產生的運動皮層信號,并將這些信號轉化為虛擬手指的控制指令,從而實現對虛擬四軸飛行器的操控。這項技術作為BrainGate2臨床試驗的一部分,旨在探索神經信號與機器學習的結合,為神經損傷或疾病患者提供新的外部設備控制方案。

    該研究的一名參與者自2016年起便加入了斯坦福大學的研究團隊,他在脊髓損傷導致四肢癱瘓后,成為了這項研究的受益者之一。萊斯大學電氣與計算機工程系即將上任的教授、論文的合著者尼沙爾?沙阿(Nishal Shah)指出,手指控制只是這項技術應用的起點,其最終目標是恢復患者的全身運動功能。

     
     
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