瘫痪者可以通过与手指运动相关的大脑信号驾驶虚拟无人机。图片来源：《自然-医学》

本报讯 1月20日发表于《自然-医学》的一项研究显示，借助一种脑机接口（BCI）设备，一名69岁的瘫痪男子“动动脑子”就能驾驶一架虚拟无人机穿越赛道。

此前大部分BCI研究都集中在移动单个计算机光标或虚拟手上。而此次研究将神经信号与多个手指的运动相关联，使BCI有望帮助瘫痪人士进行更广泛的活动，如打字或玩复杂的电子游戏。

“作为人类，我们能做很多事，比如打字、缝纫、演奏乐器。”论文作者之一、美国密歇根大学安娜堡分校的神经外科医生Matthew Willsey说，该研究的灵感来自一位参与者。这位69岁的瘫痪男子希望通过BCI驾驶无人机。

研究团队决定帮他实现这个愿望，这就需要通过BCI同时控制多个事物。

该参与者的脊髓受损，导致四肢瘫痪。在2016年的一次手术中，他已经在控制手部运动的大脑左侧运动皮层植入了电极。于是，研究人员训练了BCI算法，以区分患者试图移动右手每根手指时产生的神经信号。

研究人员在屏幕上展示了一只手指可移动的虚拟手，然后让参与者在脑中想象移动手指，并与虚拟手的移动同步。他最终学会了用指定的手指击中屏幕上的目标——每分钟成功击打76个。

上述训练结束后，研究人员将BCI解码后的手指动作与屏幕上虚拟无人机的速度和方向联系起来，使该男子能够在虚拟场景中操纵无人机穿越篮球场上的吊环。

Willsey说，研究人员希望通过结合新设备让算法实现“我们想让它们做的事”，以扩展这项技术，解码双手每根手指的运动。

“对于因受伤而无法控制动作的人来说，这可能是一个非常有用的多功能工具。”美国芝加哥大学研究BCI的John Downey说。

（徐锐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41591-024-03341-8