德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师们开发了一种不需要为个体用户进行校准的脑-计算机接口,使其适合广泛的临床使用。这一创新旨在提高运动障碍人士的生活质量。这种技术使用户能够仅通过大脑来控制像马里奥赛车这样的竞速游戏,以在复杂的转弯中进行导航,并且它融入了机器学习能力。脑-计算机接口一直很难为个体用户进行定制,因为每个人的大脑都是独特的。这已成为使其广泛可及的主要障碍。然而,一种可以快速适应每个用户需求并通过重复进行自我校准的新解决方案已经开发出来。这意味着该设备可以被多个患者使用,而无需进行单独调试。在临床环境中,这项技术消除了需要专业团队校准设备的需求,这一过程往往耗时冗长。José del R. Millán教授的实验室的一名研究生Satyam Kumar表示,目前校准脑-计算机接口的过程费时且乏味。他还提到,使用这种新的无校准接口在患者之间转移会快得多。关于无校准接口的研究发表在《PNAS Nexus》上。
在研究中,受试者佩戴一顶装有电极的头盔,这些电极连接到计算机。电极通过测量大脑发送的电信号来收集数据,并将信号发送到解码器,解码器随后解释信息并将其转化为游戏动作。Millán对脑-计算机接口的研究旨在帮助用户增强其神经可塑性,即大脑随着时间的推移发生变化、成长和重组的能力。这些实验旨在改善患者的脑功能,并利用脑-计算机接口控制的设备简化他们的日常生活。在这项研究中,活动包括玩汽车竞速游戏和更简单的平衡数字条左侧和右侧的任务。一名专家经过培训为这些动作创建了一个“解码器”。更简单的条形任务使接口能够解读脑波并将其转换为指令。解码器对其他用户至关重要,有助于消除冗长的校准过程。
解码器有效地运作,使受试者同时为条形游戏和更复杂的汽车竞速游戏进行训练。汽车竞速游戏要求玩家提前思考并计划他们的转弯。
研究人员认为这项工作为未来脑-计算机接口技术的进步奠定了基础。本研究涉及18名没有运动障碍的受试者。随着进展,他们将继续评估这项技术在临床环境中对运动障碍人士的适用性。Millán强调了将BCI技术转化为临床应用以帮助残疾人士的重要性。此外,他还强调了增强技术以使其对用户更友好以产生更大影响的必要性。与此同时,该团队还在开发一种可以通过脑-计算机接口进行控制的轮椅。文章讨论了为手和臂开发的两种康复机器人,指向了这一技术的潜在未来。志愿者们成功地在几分钟内操作了脑控机器人,展示了这项技术在帮助人们日常生活中的有效性。研究人员强调使用这项技术帮助个人的目标,表达了他们为社会的利益而进一步探索和发展的承诺。