图:科研团队在术前进行规划。\受访者供图
脑机接口系统植入后,科研团队巧妙地将系统外部设备集成在一顶舒适的特制帽子中。帽子内集成了无线供电器和信号接收器。受试者只需戴上这顶黑色的帽子,无需穿戴复杂线缆,即可自动连接系统。这样的设计,较美国此前的系统更加便捷、美观。
脑机接口系统将意念转化为指令。当受试者“想”要移动光标时,大脑中的神经元会产生特定的电信号。柔性电极捕捉到这些微弱的电信号后,通过植入在头骨下的信号处理芯片,将其传输到受试者头上佩戴的特制帽子中。帽子里集成的无线设备不仅能为系统供电,还能将信号传输到电脑,解码后将神经活动模式转化为机器可执行的指令。
赵郑拓介绍,实时在线解码是脑机接口技术的关键环节。科研人员通过自主研发的在线学习框架,创造性实现了神经解码器的动态优化。
训练过程像学骑自行车
谈及受试者植入脑机接口的训练过程,赵郑拓表示,这有点像学骑自行车,一开始需要刻意思考每个动作,但随着练习逐渐变得自然流畅。与此同时,系统也在不断适应受试者的思维习惯,就像两个人逐渐学会彼此的交流方式。随着双方的适应和学习,这种“对话”变得越来越流畅。“现在,受试者已经能熟练地玩赛车、五子棋等游戏,甚至表现得相当出色!”赵郑拓说。
路俊锋表示,这项突破是将“思想”转化为“行动”的关键一步,不仅验证了系统的可行性与有效性,更为后续实现更复杂功能奠定了基础。对于那些被“锁在”自己身体里的患者来说,能够通过意念控制外部设备,意味着重新拥有了与外界交流的窗口,为很多患者及其家庭带来了重获自主与尊严的希望。