一种脑机接口植入于一名四肢瘫痪（手脚完全瘫痪）参与者体内，仅通过想象他失去活动能力的手指的移动，就能对虚拟四旋翼无人机进行卓越的控制。
这一创新技术将手分为三组：拇指和两对手指（食指和中指、无名指和小指）。每个部分都可以在垂直和水平方向上进行操作。当参与者想要移动这三组，有时是同时移动时，虚拟四旋翼无人机会做出反应，熟练地穿越数字障碍课程。
这一进步为瘫痪患者提供了激动人心的机会，让他们享受多人游戏，并且展示了参与远程工作的潜力。
“这项技术所赋予的控制水平超越了以往任何通过手指运动实现的控制，”密歇根大学神经外科和生物医学工程助理教授、近期发表在《自然医学》上的研究的首席作者马修·威尔西表示。这项研究的详细信息是在威尔西于斯坦福大学时进行的，那里的许多同事都在此工作。
尽管有非侵入性的方法来增强视频游戏的互动，例如使用脑电图（EEG）来捕捉头皮上的信号，但这些EEG信号反映的是大脑区域的活动。研究人员认为，要恢复精确的运动控制，电极必须更靠近实际的神经元。研究报告显示，直接从运动神经元捕捉信号，而不是通过EEG，可以使四旋翼无人机的表现提高六倍。
设置这一接口的过程涉及外科手术，在大脑的运动皮层中植入电极。这些电极连接到固定在颅骨上的底座，穿过皮肤与计算机连接。
“该设备在参与者试图移动手指时捕捉运动皮层中产生的信号，并运用人工神经网络来解读他们在模拟中控制虚拟手指的意图，”威尔西解释道。“然后，我们传递信号以管理虚拟四旋翼无人机。”
这项研究是BrainGate2临床试验的一部分，探索神经信号如何与机器学习结合，为神经功能障碍的人创造控制外部设备的新方法。自2016年脊髓受伤导致他无法使用四肢后，参与者开始与斯坦福研究团队合作。他渴望协助研究，特别对航空充满兴趣。
“选择四旋翼无人机模拟是有意的，因为参与者对飞行非常感兴趣，”联合作者、斯坦福大学计算机科学家唐纳德·阿万西诺表示。“这个平台不仅满足了他对飞行的渴望，还展示了手指控制的能力。”
即将成为莱斯大学电气与计算机工程教授的尼沙尔·沙阿和该研究的联合作者指出：“控制手指仅仅是一个起点；我们的终极目标是恢复全身的运动。”
根据斯坦福大学神经外科教授、该研究的联合作者杰米·亨德森的说法，这项研究的意义超出了游戏——它促进了人与人之间的联系。
“人们往往强调恢复诸如饮食、穿衣和移动等基本功能，这些确实至关重要，”他说。“然而，生活中的其他关键元素，例如休闲和社交互动，往往被忽视。人们渴望玩游戏并与朋友互动。”
他补充说，能够仅通过思想控制虚拟车辆的人最终可以实现更多。
“当能够通过大脑控制多个虚拟手指时，各种多样的控制可能性将会出现，适用于各种应用，”亨德森指出。“这可能包括使用CAD软件或创作音乐。”
来自斯坦福的研究人员尼克·哈恩、瑞安·贾米奥尔科斯基、福拉姆·甘达和弗朗西斯·威尔特，以及布朗大学的利赫·霍赫伯格也对这项研究作出了贡献。
警告：研究性设备。根据联邦法律仅限于研究目的。
