一种新的脑植入物可以恢复瘫痪者的言语和手势。

• 美国科学家创建了一个植入在感觉运动皮层上的装置。
• 该系统将脑信号转换为语言和手势。
• 结果在重度瘫痪患者身上进行了演示。
• 研究已在《自然神经科学》上发表。

来自美国的一组神经生物学家和工程师展示了一种创新的脑机接口系统，能够将脑信号转换为语言和视觉手势。其主要元素是一个小型植入设备，固定在感觉运动皮层上——该区域负责运动的规划和执行。

植入装置记录的信号实时传输到外部计算机，专用算法识别患者的意图。基于这些数据生成合成语音和动画3D化身，显示相应的手势。因此，完全失去说话或移动肢体能力的人获得了视觉和声音的交流渠道。

该技术基于多通道电生理监测，能够记录运动和语言模式。科学家们使用机器学习训练模型，以区分皮层活动中的细微差异，从而在信号集有限的情况下实现高精度识别。

实验协议中参与了几名重度运动性瘫痪的志愿者，包括被诊断为“闭锁综合症”的患者。植入后，他们能够通过说出短语和展示简单手势（如“摇头”或“举手”）来控制虚拟形象。系统的响应时间约为300毫秒，使得对话接近自然状态。

研究结果发表在《自然神经科学》杂志上，作者强调该平台为神经接口在康复中的更广泛应用开辟了道路。根据他们的评估，进一步改进算法和微型化植入物可能导致完全自主系统的创建，这些系统不需要持续连接外部计算机。

背景与前景

近年来，脑植入物的发展正在积极推进：从肢体假肢到视觉功能的恢复。然而，大多数现有的解决方案仅限于运动输出或语言输出。美国科学家提出的综合方法结合了这两个方向，这对有复杂障碍的患者尤其有价值。

考虑到越来越多的人患有严重的神经系统疾病，如肌萎缩侧索硬化症（ALS）或重度中风，这项技术可能成为社会适应的重要工具。通过虚拟形象“说话”的能力，无需使用辅助设备，减轻了心理负担，提高了自主性。

研究作者指出，进一步的试验将需要更长时间的观察，以及在真实临床应用条件下对植入物安全性的验证。然而，目前获得的数据已经证实了神经接口作为与完全运动障碍者沟通的手段的潜力。

来源：N+1