脑控机器人和神经假体的日常使用是脑机接口（BMI）对患有严重运动障碍的人的最重要承诺。一项新的研究 德克萨斯大学奥斯汀分校 脑机接口向前迈进了一步——将思维活动转化为行动的计算机系统。
在这项研究中，一些运动障碍人士可以操作轮椅，将他们的想法转化为运动。这项研究也很重要，因为用于操作的非侵入性设备 轮椅.
领导该国际研究团队的科克雷尔工程学院钱德拉家族电气与计算机工程系教授 José del R. Millán 表示： “我们证明，这些类型设备的最终用户可以在自然环境中借助 脑机接口设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“
思想驱动轮椅的概念已经被研究了多年。尽管如此，大多数努力仍然依赖于非残疾人或导致轮椅控制用户的刺激，而不是相反。
在这个例子中，三名四肢瘫痪的人（由于脊柱受伤而无法移动手臂和腿）在混乱的自然环境中成功地操作了轮椅。该界面捕获了他们的 大脑活动，机器学习算法将其转换为操作轮椅的指令。
科学家指出， “这是意念驱动轮椅未来商业可行性的标志，它可以帮助运动功能有限的人。”
“这项研究也很重要，因为用于操作轮椅的非侵入性设备。”
令人惊讶的是，科学家没有向参与者植入任何设备或对他们使用任何类型的刺激。参与者必须戴上带有记录脑电活动电极的帽子，这被称为 脑电图 （脑电图）。这些电信号被放大并传输到计算机，将每个参与者的想法转化为行动。
有两个重要的动力是该研究成功的主要因素。第一个涉及用户培训计划。
向用户教授可视化移动椅子的技术，就像他们学习移动手和脚一样。研究参与者的大脑活动随着他们发出命令而发生变化，科学家们能够监测这些变化。
第二个贡献者借鉴了机器人技术。为了更好地了解周围环境，科学家们为轮椅配备了传感器。此外，他们还使用机器人智能软件通过填补用户命令中的空白来帮助轮椅准确、安全地行驶。
米兰 说过, “它的工作原理很像骑马。骑手可以告诉马左转或进入大门。但马最终必须找出执行这些命令的最佳方式。”
该项目的团队成员包括意大利帕多瓦大学的Luca Tonin；英国埃塞克斯大学的 Serafeim Perdikis；德国波鸿鲁尔大学的 Taylan Deniz Kuzu、Jorge Pardo、Thomas Armin Schildhauer、Mirko Aach 和 Ramón Martínez-Olivera；瑞士洛桑联邦理工学院的 Bastien Orset；和瑞士维斯生物与神经工程中心的 Kyuhwa Lee。
杂志参考：
- 卢卡·托宁等人。学习为患有严重四肢瘫痪的人控制 BMI 驱动的轮椅。 科学。 DOI： 10.1016/j.isci.2022.105418
