脑电脑接口前进允许瘫痪的人快速，准确地打字

斯坦福大学(Stanford University)研究人员领导的一项临床研究表明，大脑与计算机的连接可以使瘫痪患者通过直接的大脑控制，以迄今为止报道的最高速度和准确性打字。

该报告涉及三个研究参与者，严重肢体弱点 - 二肌萎缩性脊髓侧索硬化症，也称为Lou Gehrig的疾病，其中一个来自脊髓损伤。它们各自具有一个或两个婴儿阿司匹林大小的电极阵列，其置于其大脑中以记录来自电动机皮层的信号，该区域控制肌肉运动。这些信号通过电缆传输到计算机，并通过算法转换为指导光标指导光标到屏幕键盘上的字符的点击命令。

每个参与者，在经过简单的训练后，掌握了足够多的技术，以超过任何先前的脑机接口测试的结果，增强了具有类似运动障碍的人的沟通。值得注意的是，研究参与者在没有使用电子键盘应用程序中常见的自动填字辅助的情况下取得了这些打字率，这可能会提高他们的表现。

加利福尼亚州Menlo Park的一个参与者Dennis降级，能够每分钟键入39个正确的字符，相当于每分钟约8个字。

'一个主要的里程碑'

Stanford研究人员表示，这种点击和点击方法可以应用于各种计算设备，包括智能手机和平板电脑，而无需大量修改。

“我们的研究成功标志着改善瘫痪的人们生活质量的主要里程碑，”神宫亨德森·梅妮·亨德森（Jaimie Henderson）表示，这是三个装置植入程序中的两个。第三位在马萨诸塞州综合医院发生。

Henderson和Krishna Shenoy，博士，电气工程教授，是该研究的共同高级作者，将于于在线发布于2月21日eLife。主要作者是前博士后学者Chethan Pandarinath，博士和博士后学者Paul Nuyujukian，医学博士，博士，他们都花了两年多的时间在斯坦福的这个项目上。

“这项研究报告了最高的速度和准确性，通过了三个尺寸，而不是以前所显示的，”Shenoy说，霍华德休斯医学研究所调查员，他一直追求BCI开发15年以来与2009年以来的亨德森合作。“我们”重新接近您可以在手机上键入文本的速度。“

“表现真的很令人兴奋，”潘达纳门说，潘纳林斯在埃默里大学和佐治亚理工学院作为生物医学工程助理教授的联合任命。“我们正在实现许多用手臂和手瘫的通信率会发现很有用。这是制作可能适合真实使用的设备的关键步骤。”

Shenoy的实验室率先开发了一种算法，用于解码由运动皮层(大脑的运动指挥中心)中的神经细胞发出的复杂电子信号，并将它们实时转换为通常由脊髓和肌肉执行的动作。

“这些高性能的BCI算法”在人类临床试验中使用展示了这类技术的潜力，以恢复与瘫痪的人们的沟通，“努比库安说。

生命变化的事故

数百万人瘫痪居住在美国。有时他们的瘫痪逐渐逐渐发生，因为在als中发生。有时它突然到达，如降级的情况。

现在64，年降级于2007年10月10日在2007年10月10日变得四倍，当时他摔倒并持续了改变生命变化的脊髓损伤。“我在雨中掏出垃圾，”他说。一只手拿着垃圾，另一方面回收，他滑在草地上，落在下巴上。冲击削弱了他的大脑，但严重伤害了他的脊柱，从头向下切断了他的大脑和肌肉组织之间的所有沟通。

他说:“我的锁骨下面什么都没有。”

降级在2016年8月在亨德森的手中收到了两个设备植入物。在几个随后的研究会议，他和其他两个研究参与者被鼓励经历类似的手术的人，尝试或可视化所需手臂，手和手指运动的模式。从嵌入式记录设备中产生来自电动机皮层的神经信号，通过嵌入式记录设备来电，传输到计算机，并由Shenoy的算法转换为指向屏幕键盘上的光标到参与者指定的字符的命令。

研究人员衡量患者能够正确复制短语和句子的速度 - 例如，“快速的棕色狐狸跳过懒狗。”对于其他两个参与者，平均速率分别为每分钟7.8个每分钟单分钟和6.3和2.7字。

一个微小的硅芯片

研究中使用的调查系统，一种称为Braing神经接口系统的内部脑电电脑界面，代表了最新的BCIS。之前的几代通过放置在头皮上的电引线首先拾取信号，然后通过手术定位在颅骨下方的大脑表面。

内部的BCI使用微小的硅芯片，仅超过一六个英寸正方形，从中突出100个电极，使大脑穿透到围绕四分之一的厚度，然后挖掘各个神经细胞的电活动电机皮质。

亨德森比如神经传感的改善解决，与旧的BCIS相比，将掌声仪交给工作室观众的个人成员，而不是在天花板上驻扎在天花板上，“所以你可以讲述多么努力观众中每个人的速度有多快。“

Shenoy说，从现在起，这一天将更接近5年，而不是10年，他预测，当一个自我校准，完全植入无线系统可以使用无需护理协助，没有外观影响，可以全天候使用。

“我没有看到任何难以克服的挑战。”他说。“我们知道我们必须采取的步骤。”

Degray一直积极参与这项研究，他在事故前就知道如何打字，但不是这方面的专家。他描述了自己作为一个电子游戏迷新近展现出来的高超语言能力。

“这是我玩过的最酷的电子游戏之一，”他说。“我甚至都不用往里面放一个硬币。”

该研究的结果是亨德森和希亚之间的长期合作，以及称为Braingate的多机构联盟的高潮。MasaChusetts综合医院，棕色大学和VA康复研究和普罗维登斯（Rhode Island）的VA康复研究和发展中心的神经科医生和神经科学家，指导了Braingate系统的试验临床试验，并是一项研究公司-作者。

“这种令人难以置信的合作继续打破新的地面，在开发强大的直观，灵活的神经界面，我们所有希望有一天恢复沟通，流动性和患有神经系统疾病或伤害的人，”Hochberg说。

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