《自然》《科学》接续登载脑机接口研究突破进展

2021年5月12日，《自然》杂志刊登了由斯坦福大学、霍华德·休斯医学研究所（Howard Hughes Medical Institute，HHMI）、布朗大学等研究机构的科学家合作完成的脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）研究进展——《大脑手写意识向文本的高性能转换》“High-performance brain-to-text communication via handwriting”。该BCI方法首次从大脑神经信号中解码了手写字母的动作，使瘫痪人士意念中的写字动作可以实时转换成屏幕上的文字。最终实现的打字速度（每分钟90个字符）是迄今报道过的其他脑机接口的2倍多，接近研究对象同年龄层人群用手机的一般打字速度（每分钟115个字符）；字母输入的在线原始精度为94.1%，离线通用精度为99%以上。

研究人员开发了一种皮质内BCI，首次对瘫痪患者书写字母相关的神经信号进行递归神经网络解码，然后在电脑屏幕上实时显示这些字母的打字版本。该研究论文作者之一、HHMI研究员克里希纳·谢诺伊（Krishna Shenoy）表示，“此次研究的最大的创新是首次破译了与手写笔迹有关的大脑信号，可以让瘫痪患者不用手也能快速打字。”

2021年5月20日，《科学》杂志刊登了美国匹兹堡大学康复神经工程实验室的生物工程师团队的研究成果《脑机接口刺激唤起触觉并改善机器臂控制》“A brain-computer interface that evokes tactile sensations improves robotic arm control”。该团队实现了一种新的脑机接口技术应用，能通过增加大脑刺激来唤起触觉，从而使操作者更容易操纵大脑控制的机械臂。这种脑机接口不仅依赖视觉，还模仿了触觉，极大地提高了四肢瘫痪患者用脑控机械臂操纵物体的能力。

研究人员在脑机接口上增加了一个传入通道，以模拟手部皮肤的感觉输入，从而形成了一个既能“读”信息又能“写”信息的系统。这种双向脑机接口可读取大脑运动皮质的神经活动来控制机械臂。与此同时，机械手“皮肤”上的传感器记录了它所经历的机械力，通过皮层内微模拟将它们传输回躯体感觉皮层，让使用者感到触觉感觉，就像是自己的真实知觉一样。

田倩飞（中国科学院成都文献情报中心）整理自https：／／www.nature.com／articles／s41586-021-03506-2 http：／／www.stdaily.com／guoji／xinwen／2021-05／20／content_1134619.shtml https：／／science.sciencemag.org／content／372／6544／831