家庭脑植入物使运动神经元疾病患者恢复日常生活
凯西·哈雷尔在家中使用脑-计算机接口。信用:加州大学戴维斯分校董事会。一种脑植入物正在帮助一位瘫痪的男子与家人和朋友沟通,并在家中使用他的个人电脑。这种脑-计算机接口(BCI)让48岁的研究参与者凯西·哈雷尔在六年前被诊断出患有肌萎缩侧索硬化症(一种运动神经元疾病)后,能够以每分钟56个单词的平均速度进行沟通。它将神经活动转化为显示在电脑屏幕上的文本,让他能够操作电脑、发送短信和电子邮件,并继续从事气候倡导的工作。他在加利福尼亚州奥克兰的哈雷尔表示:“这无疑是革命性的。这让我能够继续工作,为我的家人赚取钱和保险。这让我重新联系上了那些因为害羞或害怕而不敢来访、不知道怎么理解我的朋友和家人。”这项研究于6月15日发表在《自然医学》上,分析了哈雷尔在近两年中对BCI的家庭使用情况,并且是“拥有这样植入物的个体中最广泛的数据集和最长的语音交流”,共同作者、加州大学戴维斯分校的神经科学家谢尔盖·斯塔维斯基表示。先前的研究表明,参与者在家测试BCI时,这些设备的效率有限,而更先进的设备仅在实验室中进行了测试。荷兰马斯特里赫特大学的计算神经科学家克里斯蒂安·赫尔夫表示:“这实际上在帮助患者的日常生活。”他补充说,BCI“真的成为了一种医疗设备,而不是研究工具”。杰出的质量在2023年,哈雷尔在他的言语运动皮层中植入了256个微电极。这些电极通过固定在他颅骨上的钛底座连接到电子记录设备。他开始使用BCI设备在实验室中解码他的言语,得到了斯塔维斯基和他的同事的帮助。研究人员然后训练哈雷尔及其护理伙伴在家中操作BCI系统。在大约40周后,他开始独立使用该设备;他今天仍在使用它。该设备还有一个文本转语音系统,可以用哈雷尔在被诊断前的合成语音大声朗读完整的句子。脑植入物瞬间将思想转化为语言这项研究包括术后近23个月的结果,报告称哈雷尔在397天中有364天在家使用BCI。他沟通了183,060句句子,其中92%的句子标记为至少大部分正确解码。BCI还捕捉到试图用手部动作控制计算机鼠标的神经信号,这帮助哈雷尔使用计算机。“语音解码的质量相当显著,”赫尔夫说。而且“信息传输速率比以前在患者家中部署BCI的尝试快几个数量级,”他补充道。该系统还有一个可选的“隐私模式”,允许哈雷尔停止将BCI的数据发送给研究人员。“我们想增加这个隐私功能,为未来公司开始扩展时语音BCI可能包含的内容树立一个好榜样,”研究共同作者、加州大学戴维斯分校的神经工程师尼古拉斯·卡德解释道。
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