中新網(wǎng)北京1月21日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業(yè)學術(shù)期刊《自然—醫(yī)學》最新發(fā)表發(fā)表一篇神經(jīng)科學研究論文稱,一種手術(shù)植入的腦機接口能偵測和解碼癱瘓患者的手指動作,使患者可以玩電子游戲。
該論文介紹,在美國有超過500萬人患有嚴重運動障礙。雖然患者許多基本需求能得到滿足,但他們的社交和休閑需求仍有待滿足,例如玩電子游戲。腦機接口被認為是運動恢復的一個潛在解決方案,但目前這一技術(shù)難以處理復雜動作,例如單個手指運動,而這可以幫助人們進行打字、玩樂器或使用游戲手柄等活動。
在本項研究中,論文第一作者兼共同通訊作者、美國密歇根大學Matthew S. Willsey和同事及合作者一起開發(fā)出一個腦機接口,能持續(xù)記錄大腦多個神經(jīng)元的電活動模式來轉(zhuǎn)譯復雜運動。該接口被植入一位上下肢癱瘓患者腦部的左側(cè)中央前回,該腦區(qū)負責手部運動控制。在患者觀察一只虛擬手進行多種動作時,記錄下其神經(jīng)活動,然后研究人員利用機器學習算法識別與特定手指動作有關的信號。利用這些信號,該系統(tǒng)可以準確預測手指運動,讓患者能控制3組差異很大的手指組合,包括虛擬手掌的二維拇指運動,從而使該系統(tǒng)實現(xiàn)了前所未有的運動精準度和自由度。
隨后,論文作者將這種手指控制的應用擴展到一個電子游戲里。通過對腦機接口解碼的手指動作進行編程,控制一個虛擬四軸飛行器的速度和方向,讓參與者可以在電子游戲里駕駛該裝置越過多種障礙賽道。(完)
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