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这位患有ALS的男子是大脑植入物的首位“电力用户”,让他能够说话

MIT Tech Review2026年6月15日 15:12

凯西·哈雷尔在他的脑中植入了一组电极,将近三年了。哈雷尔患有肌萎缩侧索硬化症(ALS)并且瘫痪,他在2023年首次使用他的脑-计算机接口(BCI)通过研究团队的帮助“说”出句子。从那时起,哈雷尔已经使用了数千个小时。他可以在得到护理人员的帮助下“插入”设备后,大部分时间独立使用该设备。他的团队为这项技术增加了新功能,哈雷尔还用它来上网和进行工作。哈雷尔告诉《麻省理工科技评论》:“与像ALS这样的疾病共存,按理说梦想应该减少,但我没有。”“这些东西的任何一个都是绝对的福音,能有所有这些以及更多东西,真的是革命性的。”在设备植入后前22.6个月内,哈雷尔在没有任何研究人员在场的情况下,在家使用该设备超过了3800个小时。团队成员、加州大学戴维斯分校的神经工程师谢尔盖·斯塔维斯基表示:“他是语音BCI的首位电力用户。”解码语言三年前,哈雷尔将大脑托付给了加州大学戴维斯分校的神经外科副教授大卫·布兰德曼及其同事。那时45岁的哈雷尔已经被诊断为ALS,这是一种剥夺人们肌肉使用权的退行性疾病。哈雷尔依赖他人控制轮椅、穿衣和进食。他说话困难,人们很难理解他在说什么。然后,布兰德曼和他的同事询问他是否愿意试用一种可能帮助他沟通的脑植入物。“行业正处于转型的临界点,而我想成为其中的一部分,”哈雷尔说。他报名参加了。2023年7月,在五小时的手术中,医生在他的脑中植入了四组每组64个电极的阵列。每对阵列都连接到一个“基座”连接点——在他颅骨外部创建了两个对接位置,以将电极连接到计算机。该团队早已在开发将大脑活动解码为语言的算法。他们的系统通过记录语言运动皮层的活动(这是负责我们说话所需运动的大脑区域)来工作。“构成[美]英语中所有声音的有39个音素,”加州大学戴维斯分校的神经工程师尼古拉斯·卡德说。映射与产生每个音素相关的神经活动,可以让团队创建一个个性化的语言解码器和能“说出”这些单词的软件。“我们首先从大脑数据到音素,然后从音素到单词,”他说。他们在手术后大约一个月开始使用该设备。卡德说,团队在第一天就让哈雷尔的语言解码器正常工作。在那一天的八月里,哈雷尔使用该设备以50个单词的词汇量进行交流,99.6%的单词是他所意图的。随后该词汇量扩展到125,000个单词,准确率为97.5%。当时尚不清楚该设备可能持续多长时间。脑-计算机接口仍然是新技术——很少有人植入它们很长时间。比如说,可能在一个人的大脑中形成瘢痕组织,从而干扰其拾取神经活动的能力。但哈雷尔似乎并没有遇到这个问题。电力用户在另一项进展中,哈雷尔现在能够更加独立地使用该设备。在2023年,研究团队的成员不得不在哈雷尔的家中亲自连接和断开设备,以便他在需要时使用它。但现在不需要了。团队已经实现了系统的更多自动化——今天,哈雷尔的护理伙伴可以为他穿戴设备。斯塔维斯基说:“他会醒来,插入设备,然后就可以开始了。”这很重要,加州乌特勒支医学中心的BCI研究员玛丽斯卡·范斯特塞尔说,她没有参与试验。“为了使这些技术对患者相关,我们确实需要在它们最终将被使用的环境中测试……以证实它的价值,证明它是可用的,并且在没有研究团队持续参与的情况下功能良好,”她说。凯西·哈雷尔以“私人模式”使用他的BCI。团队还致力于改进系统本身。斯塔维斯基说,现在该系统的准确率为99%。哈雷尔也可以控制光标——这是一个改变游戏规则的功能,使他能够使用个人电脑发送短信和电子邮件,上网,以及跟上他的环境活动家工作。多年来,团队根据哈雷尔的具体要求对系统进行了更新。他现在能够启动“隐私模式”——当模式处于激活状态时,任何解码的文本都会自动被删除。他在和年轻女儿说话时也可以选择使用“脏话过滤器”。“我们已经能够在软件方面添加…

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