最近，大腦與計算機之間的聯繫讓嚴重肢體無力的人通過直接大腦控制以迄今為止報告的最高速度和準確度進行打字。
其中兩名患者患有肌萎縮側索硬化症，也稱為Lou Gehrig病，另一名患者有脊髓損傷。
他們每個人都有一個或兩個嬰兒 - 阿司匹林大小的電極陣列放在他們的大腦中，以記錄來自運動皮層的信號，這是一個控制肌肉運動的區域。 信號通過電纜傳輸到計算機，並通過算法轉換為點擊命令，將光標引導到屏幕鍵盤上的字符。
每個參與者在經過最少的培訓後，掌握了足夠的技術，以超越任何先前的腦 - 計算機界面測試或BCI的結果，以加強同樣受損運動的人的交流。 值得注意的是，他們在不使用當今電子鍵盤應用中常見的自動單詞完成輔助的情況下實現了打字率，這可能會提高他們的表現。
加利福尼亞州門洛帕克的一位參與者Dennis Degray能夠每分鐘輸入39正確的字符，相當於每分鐘約8個字。
研究人員說，這種點擊方法可以應用於多種計算設備，包括智能手機和平板電腦，而無需進行實質性修改。 他們的發現發表在雜誌上 e生活.
“這就像我曾經玩過的最酷的視頻遊戲之一。 而且我甚至不需要花四分之一。“
斯坦福大學神經外科教授Jaimie Henderson說：“我們的研究成功標誌著改善癱瘓患者生活質量的重要里程碑”，他在斯坦福醫院完成了三項器械植入手術中的兩項。 第三次發生在馬薩諸塞州綜合醫院。
“這項研究報告的最高速度和準確度比以前顯示的要高三倍，”電子工程教授，共同資深作者Krishna Shenoy說。 “我們正在接近你在手機上鍵入文字的速度。”
“表現非常令人興奮，”前博士後學者Chethan Pandarinath表示，他現在在埃默里大學和佐治亞理工學院擔任生物醫學工程助理教授。 “我們正在實現通信率，許多手臂麻痺患者會覺得有用。 這是製造適合現實世界使用的設備的關鍵步驟。“
Shenoy的實驗室開創了用於解碼大腦運動指揮中心運動皮層中神經細胞發射的電信號複雜陣列的算法，並將它們實時轉換為通常由脊髓和肌肉執行的動作。
“這些高性能BCI算法在人體臨床試驗中的應用證明了這類技術有可能恢復與癱瘓患者的溝通，”博士後學者Paul Nuyujukian說。
“我在雨中把垃圾帶走了”
數百萬癱瘓的人生活在美國。 有時他們的癱瘓會逐漸發生，就像ALS一樣。 有時它會突然到來，就像Degray的情況一樣。
現在64，Degray在十月10，2007時變得四肢癱瘓，當他摔倒並持續改變生命的脊髓損傷時。 “我在雨中把垃圾拿走了，”他說。 他一手拿著垃圾，另一手拿回收，他在草地上滑倒，落在下巴上。 這種影響使他的大腦不受影響，但是他的脊椎嚴重受傷，從腦袋中切斷了他的大腦和肌肉組織之間的所有交流。 “我在鎖骨下面什麼都沒有，”他說。
Degray在8月2016的Henderson手中接受了兩次器械植入。 在隨後的幾個研究課程中，他和另外兩名接受類似手術的研究參與者被鼓勵嘗試或可視化所需手臂，手和手指動作的模式。 來自運動皮層的所得神經信號由嵌入式記錄裝置電子提取，傳輸到計算機並由Shenoy的算法轉換成命令，將光標指向屏幕鍵盤上的參與者指定的字符。
快速的棕色狐狸......
研究人員測量了患者能夠正確複製短語和句子的速度 - 例如，“快速的棕色狐狸跳過懶狗。”Degray和7.8每分鐘平均速率為每分鐘6.3個字，每分鐘2.7個字，分別為其他兩個參與者。
該研究中使用的研究系統是一種稱為BrainGate神經接口系統的皮質內腦 - 計算機接口，代表了最新一代的BCI。 前幾代人首先通過放置在頭皮上的電導線拾取信號，然後通過手術定位在頭骨下方的大腦表面。
一個皮質內BCI使用一個超過六分之一平方英寸的微小矽芯片，從中穿過大腦的100電極突出到大約四分之一的厚度，並進入運動皮層中單個神經細胞的電活動。
與老一代BCI相比，亨德森把改進的神經傳感分辨率比作為向工作室觀眾的個別成員發放掌聲表，而不僅僅是將它們放在天花板上，“所以你可以說出有多難觀眾中每個人的鼓掌速度有多快。“
24 / 7無線系統
Shenoy預測，這一天將比10年更接近五年，當一個自我校準，完全植入的無線系統可以在沒有照顧者幫助的情況下使用時，沒有任何外觀影響。 並且可以全天候使用。
“我沒有看到任何難以克服的挑戰，”他說。 “我們知道我們必須採取的步驟才能實現目標。”
Degray繼續積極參與這項研究，他知道如何在事故發生之前打字，但不是專家。 他用電子遊戲愛好者的語言描述了他新發現的實力。
“這就像我曾經玩過的最酷的視頻遊戲之一，”他說。 “而且我甚至不需要投入四分之一。”
斯坦福研究助理Christine Blabe也是一名研究合著者，來自馬薩諸塞州綜合醫院和凱斯西方大學的BrainGate研究人員也是如此。
資金來自美國國立衛生研究院，斯坦福大學博士後事務辦公室，克雷格·尼爾森基金會，斯坦福醫學科學家培訓計劃，斯坦福BioX-NeuroVentures，斯坦福大學神經創新和轉化神經科學研究所，斯坦福大學神經科學研究所，拉里（Larry）和帕米拉（Pamela Garlick），塞繆爾（Samuel）和貝西·里維斯（Betsy Reeves），霍華德·休斯醫學研究所，美國退伍軍人事務部，MGH-迪恩心房顫動和中風綜合研究學院以及麻薩諸塞州總醫院。
斯坦福大學的技術許可辦公室擁有在Shenoy實驗室進行的與BCI相關的工程學進展的知識產權。
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資料來源：布魯斯戈德曼 斯坦福大學
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