“即插即用”的腦機(jī)接口

“我們認(rèn)為這是試圖在大腦和計(jì)算機(jī)這兩個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)之間建立伙伴關(guān)系，最終讓人工界面成為用戶(hù)的延伸，就像他們自己的手或手臂一樣�！�

研究人員表示，隨著時(shí)間的推移，參與者的大腦能夠放大神經(jīng)活動(dòng)模式，它可以利用 ECoG 陣列最有效地驅(qū)動(dòng)人工接口，同時(shí)消除不太有效的信號(hào)，而這一過(guò)程很像大腦學(xué)習(xí)復(fù)雜任務(wù)的過(guò)程。

他們觀察到，參與者的大腦活動(dòng)似乎形成了一種根深蒂固的、一致的大腦“模式”來(lái)控制腦機(jī)接口，這種情況在日常的重置和重新校準(zhǔn)中從未發(fā)生過(guò)。

經(jīng)過(guò)幾周的持續(xù)學(xué)習(xí)，當(dāng)界面重新設(shè)置時(shí)，參與者迅速重新建立起控制設(shè)備的相同的神經(jīng)活動(dòng)模式——有效地將算法重新訓(xùn)練到原來(lái)的狀態(tài)。

“一旦用戶(hù)建立了控制界面的解決方案的持久記憶，就不需要重新設(shè)置，”Ganguly 說(shuō)�！按竽X很快就會(huì)匯聚到同一個(gè)解決方案上�！�

研究表明，他們可以完全停止算法的自我更新，參與者可以簡(jiǎn)單地每天開(kāi)始使用界面，而不需要再培訓(xùn)或重新校準(zhǔn)。在沒(méi)有再訓(xùn)練的 44 天里，表現(xiàn)沒(méi)有下降，參與者甚至可以連續(xù)幾天不練習(xí)，表現(xiàn)也幾乎沒(méi)有下降。

“我們一直注意到，我們需要設(shè)計(jì)出一種技術(shù)，它不會(huì)被束之高閣，而是能夠切實(shí)改善癱瘓患者的日常生活。”Ganguly 說(shuō)，這些數(shù)據(jù)表明，基于 ECoG 的腦機(jī)接口可以作為此類(lèi)技術(shù)的基礎(chǔ)。

而這種即時(shí)“即插即用”的腦機(jī)接口技術(shù)一直是該領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)研究人員使用的“針形”電極往往會(huì)隨時(shí)間移動(dòng)，從而改變每個(gè)電極所捕獲的信號(hào)。而且，由于這些電極穿透腦組織，免疫系統(tǒng)往往會(huì)排斥它們，逐漸削弱它們的信號(hào)。

ECoG 陣列雖然比傳統(tǒng)植入物的敏感度低，但其長(zhǎng)期穩(wěn)定性似乎彌補(bǔ)了這一缺陷。ECoG 記錄的穩(wěn)定性對(duì)于更復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)（如假肢）的長(zhǎng)期控制可能更為重要，這也是Ganguly 研究下一階段的關(guān)鍵目標(biāo)。

排版：趙辰霞

編審：王新凱