高位截瘫患者用意念控制机械臂写字 AI助力实现复杂动作

摘要： 高位截瘫患者用意念控制机械臂写字。一位四肢瘫痪的男性借助捕捉脑信号并将其传输至计算机的脑机接口装置，仅通过在脑海中想象动作，成功地按照自己的意愿控制了机械臂。这一过程展示了基于人工...

高位截瘫患者用意念控制机械臂写字。一位四肢瘫痪的男性借助捕捉脑信号并将其传输至计算机的脑机接口装置，仅通过在脑海中想象动作，成功地按照自己的意愿控制了机械臂。这一过程展示了基于人工智能的脑机接口对瘫痪患者机械臂进行控制的能力。

研究中，患者利用基于人工智能的脑机接口设备，通过想象动作来操控机械臂和手。实验过程中，参与者能够完成伸出机械臂、抓取物品、移动物品、转动并放下等一系列复杂动作。此外，参与者还能够控制机械臂伸出抓取墙上的物品，移动物品，并将其放回墙上。

美国加州大学旧金山分校神经学副教授卡鲁内什·甘古利领导的研究小组在科学期刊《细胞》上宣布，他们利用基于人工智能的BCI设备实现了“仅通过想象就能控制机械臂”的操作。该设备能捕捉到患者想象特定动作时大脑中的微小信号变化，并据此学习这些动作。甘古利教授指出，人类与人工智能的学习结合是脑机接口发展的关键，这使得实现复杂而逼真的动作成为可能。与过去只能短暂工作的设备不同，新开发的脑机接口设备可以连续工作七个月无需调整。

研究团队发现，虽然参与者因中风导致瘫痪无法说话或移动，但在想象移动身体部位时，大脑仍会产生相应信号。研究人员在参与者的大脑表面植入微型传感器，记录当他们想象这些动作时大脑信号模式的变化。结果显示，在做特定动作时大脑中出现的信号形状保持不变，但其位置每天会有细微变化。

为了训练AI模型，参与者被要求想象移动手指、手和拇指等特定身体部位的动作，持续两周时间，同时用传感器记录大脑活动。经过训练后，参与者能够通过想象动作控制机械臂和手，成功按照自己的意愿操作机械臂。参与者开始使用真正的机械臂练习后，很快就能拿起积木，将其转动、移动到不同位置，甚至打开柜子取出杯子，从净水器中取水。

甘古利教授表示，目前团队正在改进AI模型，以实现更快、更流畅的机械臂运动，同时计划在家庭环境中测试这款BCI设备。他相信这项技术能让四肢瘫痪者自己进食和饮水，从而极大地改善他们的生活质量。