TL;DR：加州大学戴维斯分校的脑机接口植入物让一名ALS患者在两年内独立使用超过3800小时，准确率达到99%，使他能够全职工作。
一名ALS患者在过去两年中已使用脑植入物独立说话超过3800小时，平均每分钟产生56个单词，总计近200万词汇。这项由加州大学戴维斯分校研究人员周一发表在《自然医学》杂志上的研究，代表了迄今为止最长的持续性演示，证明脑机接口可以在实验室外作为实用的日常交流工具发挥作用。47岁的参与者Casey Harrell已使用该系统重返全职环境倡导工作。
该植入物由四个微电极阵列组成，放置在Harrell的左中央前回——负责协调言语的大脑区域，记录来自256个皮层电极的活动。加州大学戴维斯分校博士后Nicholas Card开发的名为BRAND的软件平台内置了机器学习算法，将这些神经活动翻译成英语音素，然后将这些音素映射到单词和句子。该系统以Harrell患ALS前声音的合成版本读出解码文本。
在包含12.5万词汇的受控测试中，该系统单词准确率超过99%。在实验室外的日常使用中，Harrell评价92%的句子为准确或基本正确。在研究期间，他交流了超过18.3万个句子。
神经外科医生David Brandman在2023年植入了该设备并共同领导了这项研究，他对《The Register》表示："对我来说，关键在于它使一个想说话却不能说话的人能够进行日常交流。尽管瘫痪，他已经重返全职工作，并且能与从未听过他声音的女儿进行有意义的对话。"
该研究的意义不仅在于准确性，还在于独立性。以前的脑机接口系统要求研究人员在患者使用设备时必须在场，或者要求患者前往实验室。Harrell的系统由他的家庭护理团队操作，无需研究人员支持。
根据研究时间线，他平均每天使用超过五小时。
加州大学戴维斯分校团队是BrainGate联盟的一部分，该联盟由多所大学和美国退伍军人事务部组成，致力于为言语恢复、计算机控制和运动恢复开发脑机接口。硬件本身并非定制，而是使用Blackrock Neurotech生产的现有微电极阵列。突破在于软件，特别是BRAND平台的机器学习算法，能够实时从神经信号中解码尝试说话的意图。
Brandman将当前脑机接口技术的状态比作早期的起搏器，20世纪50年代的起搏器需要连接到大型电池或电源的外部线路。七十年后，起搏器可以在门诊手术中植入。"我们正处于这类技术的早期阶段，"Brandman说。
Harrell仍然连接到外部计算机，但加州大学戴维斯分校团队的AI进步，加上Neuralink、Synchron和Paradromics等公司进行的硬件微型化工作，预示着未来这种设置将不那么繁琐。
脑机接口领域的竞争格局正在加速。Neuralink已在研究协议下为至少21名患者植入设备，但缺乏商业批准。中国今年早些时候批准了首个商用侵入式脑机接口。
其他恢复ALS患者言语的方法使用AI语音转换而非脑植入物，但这些方法要求患者保留一定的发声能力。
UC Davis工作的与众不同之处在于它证明了脑机接口可以从实验室实验转变为持续实用的日常工具。联合首席研究员Sergey Stavisky表示，3800小时的脑部记录也构成了迄今为止收集的最大的单神经元分辨率个体神经数据集，这将为解码算法的未来改进提供信息。
该系统仍然是一个研究性设备，受联邦法律限制仅用于研究，且仅在一名患者身上进行了测试。结果是否适用于其他ALS患者或患有不同神经系统疾病的人，目前尚不清楚。将该技术从临床试验扩展到处方医疗设备将需要监管批准、硬件微型化和成本降低，这可能需要数年时间。
Harrell通过他的脑机接口系统表示："我迫切希望不再独一无二或特殊，因为这意味着我不再患有这种疾病，或者每个像我一样患有这种疾病的人都可以获得这种处方。"
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