中国初创公司NeuroXess在脑机接口(BCI)技术方面取得了两项重大突破,帮助了一位脑损伤患者。第一个突破是其实现了实时解码思维为语音,另一个则是仅凭思维就能远程控制机器人手臂。这项新技术还使用户能够与人工智能(AI)模型对话并操作数字替身。这些测试结果来自2024年8月在上海华山医院进行的一项实验,神经外科医生将一个256通道、高通量柔性BCI设备植入患者的脑中。
这位21岁的女性癫痫患者大脑运动区域存在占位性病变。通过该接口,NeuroXess可以记录和分析来自患者脑信号高频伽马波段的电皮层图(ECoG)特征。据NeuroXess介绍,这些信号与复杂的认知和神经同步相关,提供了详细的大脑活动数据,特别是运动和感觉信息。
高频伽马波段(70-150赫兹)的ECoG信号被用于训练神经网络模型,实现实时解码,系统延迟低于60毫秒。手术后几分钟内即可准确定位大脑功能区。经过训练,患者在48小时内便能玩乒乓球和贪吃蛇电脑游戏。两周后,患者据报道可以使用NeuroXess的脑机操作系统XessOS操作常见的智能手机应用程序如微信和淘宝。
患者还可以控制智能家居和轮椅系统,大大提高了日常生活能力。更引人注目的是,新的BCI可以从相同的脑信号中解码语音。由于汉语是单音节、声调和表意文字,比字母语言使用更多的脑区,因此理解脑信号更为复杂。NeuroXess表示,这要求他们开发更专业的神经机制和解码方法。
NeuroXess报告称,BCI在五天内使用142个常见汉字音节达到了71%的语音解码准确性,单字符解码延迟低于100毫秒。这是迄今为止中国在汉语语音实时解码方面达到的最高水平。该公司发布的一段视频显示,患者的脑部可以直接控制机器人手抓取苹果和梨,并做出“新年快乐,2025”的手势。
该设备还使患者能够操作数字替身说“你好”并与AI模型互动。公司宣称这一突破是世界上首次实现“从脑到AI大模型”的对话。“Neuralink的战略需要植入大脑皮层,可能会对脑组织造成损害,”NeuroXess创始人兼首席科学家胡涛表示,“我们的方法涉及大脑皮层,可以有效避免潜在的脑组织损伤。”
接下来,该公司计划利用其BCI技术提高患有诸如肌萎缩侧索硬化症(ALS)、高位截瘫和中风等言语或运动功能障碍者的生活质量。
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