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用意念寫字?這所大學做了一件大事

作者:隴南禮縣釋出

腦機接口是科幻電影中的“黑科技”,主人公通過腦機接口可以操控強大的機器裝置,也可以在虛拟世界中來去自如。近年來,随着技術的不斷發展,這些科幻電影裡的場景正在變為可能。

用意念寫字?這所大學做了一件大事

腦機接口新突破!

“意念寫字”成為現實

4月23日,浙江大學腦機接口團隊的最新研究成果在浙江大學醫學院附屬第二醫院(下稱浙大二院)釋出。據了解,其最新研究首次實作漢字書寫腦機接口,成功實作了侵入式腦機接口控制機械臂書寫漢字。

據浙江大學醫學院附屬第二醫院神經外科主任醫師張建民介紹,此前已有國外團隊實作了英文字母的書寫,但是漢字與英文相比,難度更大。

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“漢字的書寫在偏旁、部首、筆順等方面有很多講究,甚至筆畫長一點或是短一點,也有可能完全是兩個字,而且國外也不會有團隊研究漢字,我們沒有參照,是以此次對于漢字的成功解碼是非常重要的一環,也是腦機接口研究的一個非常關鍵的突破。”張建民說。

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浙江大學腦與腦機融合前沿科學中心研究員祁玉告訴記者,在書寫每一個漢字時,都有不同的神經元組合參與進來,進而産生不一樣的腦信号模式。科研人員通過動态解碼模型,可以實時捕捉志願者的腦神經活動,解析志願者想象的書寫軌迹,再通過控制機械臂進行書寫。

目前,浙江大學腦機接口團隊突破了漢字書寫的特殊編碼機制,在此基礎上發展了漢字書寫軌迹解碼新技術,在離線狀态下100個常用漢字的分類正确率達到了91.3%,在語言模型輔助下,正确率可提高至96.2%。

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腦機接口如何通過應用造福患者?

腦控漢字書寫技術的突破離不開科研人員對侵入式腦機接口的探索。侵入式腦機接口和普通的腦機接口有什麼不同?它是否已經應用在臨床治療中?

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侵入式腦機接口是指将電極植入到人的大腦皮層中,進而實作機器與大腦的直接連接配接。與非侵入式腦機接口相比,侵入式腦機接口能捕捉到單個神經元的放電活動,精度更高,但會有造成大腦損傷的風險。由神經外科來介入、主持此項研究,能夠有效控制植入大腦中的電極所帶來的安全隐患。

目前,腦機接口在難治性癫痫的治療已經取得突破性成果。據浙江大學醫學院附屬第二醫院神經外科主任醫師朱君明介紹,癫痫是一個發作性的疾病,不發作和正常人幾乎沒有差別。一旦發作,患者腦内就會有特征性的放電,機器通過24小時監測這種特征性的放電,一旦有放電存在,會及時給出反應性刺激,進而将癫痫消滅在萌芽之中,達到治療目的。

用意念寫字?這所大學做了一件大事
用意念寫字?這所大學做了一件大事

腦機接口在抑郁症的治療上也有新應用。

浙江大學醫學院附屬第二醫院神經外科主任醫師張建民告訴記者,傳統抑郁症是用藥物治療,但是30%左右的藥物治療效果并不是很理想。幾年前,浙江大學胡海岚團隊發現大腦中的外側缰核在抑郁症的發展中是一個非常重要的靶點。是以,他們做了一個案例,通過對外側缰核神經調控刺激來改善患者的症狀。經過兩年多的随訪和觀察,證明此類腦深部電刺激手術對該患者有非常好的治療效果。

腦機接口技術的進步能夠為多種疑難複雜的神經疾病提供新的手段和治療方法。随着中國腦計劃的推進,人們對大腦疾病的病理機制逐漸深入了解,未來,腦機接口将加入臨床的監測、診斷和評估的治療流程中,實作神經精神疾病的精準治療。

來源:央視網