在这项开创性的医学发展中,一名瘫痪男子仅凭意念成功操控了一架虚拟无人机飞行。研究团队开发了一种AI算法,可以将神经信号映射到特定的想象手指运动中。该技术不仅展示了脑机接口(BCI)技术的无限可能性,还为复杂系统的控制开辟了新的途径。
这名69岁的参与者因脊髓损伤导致四肢瘫痪,此前已安装了Blackrock Neurotech公司的BCI设备。该设备包括植入大脑运动皮层的192个电极,负责手部运动。由密歇根大学的Matthew Willsey领导的研究团队开发了一种AI算法,可以将神经信号映射到特定的想象手指运动。通过想象移动拇指、前两根手指或其他手指组合,参与者生成了不同的电信号,从而精确控制虚拟无人机穿越障碍赛道。
“四轴飞行器实验的目标是由我们实验室和参与者共同设定的,”Willsey表示。“对他来说,这是实现一个曾经以为失去的梦想。他一直热爱飞行。他感到非常有力量和自信,甚至会让我们录制视频并发给朋友。”
参与者表示,这项任务需要极大的专注力,类似于演奏乐器时所需的专注度,并且是一个令人愉悦的精神锻炼。出于安全考虑,研究人员选择了虚拟实验。然而,理论上该实验可以扩展到现实中的无人机。尽管这是一个重大突破,但参与者的成就视频也进一步强调了这一成果对其朋友的鼓舞作用。
BCI技术在过去几年中发展迅速,使完全瘫痪的个体能够使用语音和控制光标。然而,复杂的多输入任务仍然具有挑战性。这项研究为未来的发明奠定了基础,例如缝纫、打字和演奏乐器,通过将神经活动与精细的手指运动联系起来。
尽管取得了成功,但这项技术仍处于早期阶段。依赖AI解释信号需要对每个用户进行个性化训练,这一过程需要定期重复,因为可能会出现电极移位或大脑活动随时间变化的情况。这些障碍必须得到解决,BCI才能可靠地执行复杂的现实世界任务。
该研究已发表在《自然医学》杂志上。
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