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浙江大學(xué)腦機(jī)接口團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)腦控書(shū)寫漢字

俞茜茜 方序 許紫瑩/橙柿互動(dòng)客戶端
2024-04-23 22:03
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用意念在腦海里寫字,機(jī)械臂隔空在寫字板上一筆一劃寫出“浙江大學(xué)腦機(jī)接口”8個(gè)字。

4月23日下午,浙江大學(xué)腦機(jī)調(diào)控臨床轉(zhuǎn)化研究中心神經(jīng)疾病分中心發(fā)布了關(guān)于腦控漢字書(shū)寫的最新研究成果,志愿者只需想象正常的書(shū)寫過(guò)程,這個(gè)書(shū)寫過(guò)程可以被運(yùn)動(dòng)區(qū)的神經(jīng)元活動(dòng)反映出來(lái),通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)神經(jīng)信號(hào)的解析,可以獲得他所想象的書(shū)寫軌跡,并控制機(jī)械臂進(jìn)行書(shū)寫,成功實(shí)現(xiàn)了侵入式腦機(jī)接口控制機(jī)械臂書(shū)寫漢字。

據(jù)了解,用“意念寫字”的志愿者張大伯今年76歲,是一位車禍后高位截癱患者。他于2020年參與浙江大學(xué)腦機(jī)接口研究項(xiàng)目,成為我國(guó)首例侵入式腦機(jī)接口的臨床轉(zhuǎn)化研究的志愿者,可以通過(guò)意念完成喝水、進(jìn)食、握手等手部大關(guān)節(jié)動(dòng)作,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

浙江大學(xué)腦機(jī)調(diào)控臨床轉(zhuǎn)化研究中心神經(jīng)疾病分中心主任、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科張建民教授說(shuō),此次最新研究主要集中在腦控漢字書(shū)寫的研究,成功實(shí)現(xiàn)了侵入式腦機(jī)接口控制機(jī)械臂書(shū)寫漢字。

“志愿者只需想象正常的書(shū)寫過(guò)程,這個(gè)書(shū)寫過(guò)程可以被運(yùn)動(dòng)區(qū)的神經(jīng)元活動(dòng)反映出來(lái),我們通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)神經(jīng)信號(hào)的解析,可以獲得他所想象的書(shū)寫軌跡,并控制機(jī)械臂進(jìn)行書(shū)寫?!?/p>

浙江大學(xué)腦與腦機(jī)融合前沿科學(xué)中心研究員祁玉介紹,“我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),寫字的過(guò)程與大關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)有一個(gè)重要的區(qū)別,依賴于寫字的不同局部結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài),其運(yùn)動(dòng)的大腦表達(dá)存在不同的模式切換,因此構(gòu)建了動(dòng)態(tài)的解碼模型,獲得了更好的效果?!?/p>

傳統(tǒng)腦機(jī)接口中,對(duì)于機(jī)械臂伸抓的控制原理是大關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的解析,而漢字書(shū)寫的過(guò)程是一種精細(xì)運(yùn)動(dòng),對(duì)于復(fù)雜精細(xì)運(yùn)動(dòng)的高精度解碼目前還是難題。

張建民教授說(shuō),漢字書(shū)寫的難點(diǎn)主要在于漢字是象形字,有復(fù)雜結(jié)構(gòu);其次,大部分漢字筆畫(huà)較多,分類更難?!皩?duì)于漢字書(shū)寫的研究,我們團(tuán)隊(duì)從2022年暑期開(kāi)始部署,2023年實(shí)現(xiàn)了志愿者在線的腦控機(jī)械臂書(shū)寫的系統(tǒng),從侵入式腦機(jī)接口的漢字書(shū)寫角度,我們第一次完成這個(gè)工作?!?/p>

浙大二院神經(jīng)外科副主任、功能神經(jīng)外科組組長(zhǎng)朱君明主任醫(yī)師介紹,腦控漢字書(shū)寫的研究突破,對(duì)那些外傷或中風(fēng)后的癱瘓病人,尤其像漸凍癥患者,喪失了運(yùn)動(dòng)和語(yǔ)言功能,如果能夠通過(guò)腦電信號(hào)的提取,來(lái)控制外部的機(jī)械設(shè)備,就可以寫出文字,和外界進(jìn)行溝通,滿足患者的溝通需求。隨著研究項(xiàng)目更進(jìn)一步的發(fā)展,將來(lái)或許可以涉及患者的肢體功能及語(yǔ)言功能重建,實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口研究的臨床轉(zhuǎn)化。

    責(zé)任編輯:王建亮
    圖片編輯:樂(lè)浴峰
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