利用脑机接口驾驶虚拟四轴飞行器
利用脑机接口驾驶虚拟四轴飞行器
美国科学家开发出一种手术植入的脑-机接口，能侦测和解码瘫痪患者的手指动作，使他们可以玩电子游戏。相关研究1月21日发表于《自然—医学》。
在美国有超过500万人患有严重运动障碍。虽然患者许多基本需求能得到满足，但他们的社交和休闲需求仍有待满足，例如玩电子游戏。脑-机接口被认为是运动恢复的一个潜在解决方案，但目前这一技术难以处理复杂动作，例如单个手指运动，而这可以帮助人们进行打字、玩乐器或使用游戏手柄等活动。
Mathew Willsey和同事开发了一个脑机接口，能持续记录大脑多个神经元的电活动模式来转译复杂运动。该接口被植入一位上下肢瘫痪患者的左侧中央前回，该脑区负责手部运动控制。在患者观察一只虚拟手进行多种动作时，记录下其神经活动，然后研究人员利用机器学习算法识别与特定手指动作有关的信号。利用这些信号，该系统可以准确预测手指运动，让患者能控制三组差异很大的手指组合，包括虚拟手掌的二维拇指运动。该系统实现了前所未有的运动精准度和自由度。
研究者随后将这种手指控制的应用扩展到一个电子游戏里。通过对脑机接口解码的手指动作进行编程，控制一个虚拟四轴飞行器的速度和方向，让参与者可以在电子游戏里驾驶该装置越过多种障碍赛道。
利用手指对应的皮层内脑机界面控制四轴飞行器在随机出现的圆环中穿梭，展示自发的自由控制。图片来自：Mathew Willsey
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相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41591-024-03341-8