脑机接口成唯一沟通方式,渐冻症晚期父亲终向 4 岁儿子表达爱意

一位连自主呼吸都不能实现的父亲,在植入电极 251 天后,向 4 岁儿子表达了自己的爱意:

这时候的他,已经处于渐冻症晚期,肌肉控制能力完全丧失,呼吸和进食都需要外部设备来维持。

换言之,日常想到的眼动、面部肌肉追踪来交流,也是不可能的。

既然如此,完全与世界隔绝交流的他,又是如何做到自如表达想法的?

脑机接口:唯一沟通方式

听觉。

对于一个需靠呼吸机来延长生命的患者来说,这是为数不多能感受外界的方式。

因此,也成为研究人员 pick 的沟通方式。他们将两个 3.2 毫米宽的正方形电极阵列植入大脑中控制运动的皮层。

起初他们也尝试过,要求男子移动手、脚、头或者眼睛的方式,来回答“是”或者“否”的问题。但效果并不理想。

于是 3 个月后,他们盯上了听觉神经反馈这一思路。简单来说,志愿者根据听觉反馈来调节神经元放电频率。当放电频率变高时,外部可听的音调就会变高。

通过这种方式,患者一次选择一个字母组成单词和词语,以达到交流的目的。

当音调变高,答案即为是;音调变低,答案即为否

第 1 天(实验的第 86 天),志愿者开始尝试调节音调;到第 12 天的时候,已经能成功调节音调至目标音调。

第 20 天时,他就能通过这种方式选择字母和自由拼写了。

也正是从这时候开始,研究人员开始记录跟病人交流数据,一直到第 462 天。

结果就在第二天,患者就拼写词组,感谢了研究团队,过程中分成了三次拼写。

first mal moechte ich mich niels und seine birbaumer bedanken

首先我想感谢 Niels 和他的 Birbaumer。

不过之后许多交流都跟护理有关。

头部位置很高;每个人都应该把我的手直接放在我的肚子上;妈妈的头部按摩。

除此之外,他还参与互动娱乐、提出拼写反馈建议,与妻子儿子互动等等。

现在喝啤酒;我想大声听 Tool 的专辑;今晚来继续拼写。

我需要保存、编辑和删除短语这些功能;打开单词识别。

可以一起看迪士尼的电影吗;明天一起吃烧烤。

在数量上,患者每天拼写字符从不到 100 到 400 多个不等,速度基本在每分钟 1 个字符左右。

通信速率也明显低于其他植入电极阵列的研究。

研究人员表示,因为这一系统完全基于听觉反馈,本质上肯定会比基于视觉反馈的系统慢。

但从交流的内容表示,即便是拼写速度慢,患者也能将自己的需求和愿望传达给家人。

研究团队

研究团队来自德国 ALS Voice 组织、图宾根大学、Wys 中心,其成果登上了 Nature 通讯。

2018 年开始,这位渐冻症患者与医疗小组展开合作,当时他的眼睛还能动。

他告诉团队,希望植入一个侵入式芯片,以保持跟家人的沟通。

接下来,研究人员将继续研究这位志愿者,不过他的拼写能力已经下降。

据称,植入物周围的伤口组织是部分原因,它可能掩盖了神经信号。与此同时,参与者的大脑也可能正在失去控制设备的能力。

但他们承诺,只要患者继续使用这个设备,他们便会继续维护它。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28859-8#MOESM1

参考链接:

https://www.science.org/content/article/first-brain-implant-lets-man-complete-paralysis-spell-out-thoughts-i-love-my-cool-son

— 完 —

人工智能

受蟋蟀启发,科学家研制混合 AI 芯片,耗资 300 万 欧元

2022-4-7 14:48:57

人工智能

斯坦福研究员用 AI 分析电池图像中的原子活动,以此降低电池的消耗量

2022-4-7 14:55:12

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索