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施普林格·自然旗下《自然—医学》期刊发表神经科学研究论文,揭示了一种手术植入的脑机接口能侦测和解码瘫痪患者的手指动作,使患者可以玩电子游戏,这一创新技术为运动恢复提供了潜在解决方案。

中新网北京1月21日电 (记者孙自法) 施普林格·自然旗下权威学术期刊《自然—医学》最新刊发了一篇突破性的神经科学研究论文。该论文揭示了一项创新技术:一种手术植入的脑机接口,能够精准侦测并解码瘫痪患者的手指动作,进而使患者能够自如地参与电子游戏。

论文指出,美国有超过500万人口饱受严重运动障碍之苦。尽管这些患者的基本生活需求能得到一定程度的满足,但他们的社交与休闲需求,尤其是参与电子游戏的愿望,却长期无法得到充分满足。脑机接口技术被视为恢复运动功能的潜在有效途径,然而,当前技术在处理复杂动作,如单个手指运动方面仍面临挑战,而这些动作对于打字、演奏乐器或操作游戏手柄等活动至关重要。

本研究中,论文第一作者、美国密歇根大学的Matthew S. Willsey及其团队开发了一款脑机接口,该接口能够持续捕捉大脑多个神经元的电活动模式,并成功将这些模式转化为复杂的运动指令。该接口被巧妙地植入一位上下肢瘫痪患者的左侧中央前回——这一负责手部运动控制的脑区。通过让患者观察虚拟手执行各种动作,研究团队记录下了其神经活动,并利用先进的机器学习算法,识别出与特定手指动作相关的信号。借助这些信号,该系统能够以前所未有的精准度和自由度预测手指运动,使患者能够控制三组截然不同的手指组合,包括虚拟手掌的二维拇指运动。

更令人振奋的是,研究团队将这种手指控制的应用拓展至电子游戏领域。他们通过解码脑机接口捕捉到的手指动作,并对其进行编程,从而控制一个虚拟四轴飞行器的速度和方向。这一创新使得患者能够在电子游戏中驾驶该装置,穿越各种复杂障碍赛道,享受到了前所未有的游戏乐趣。

(文章来源:中国新闻网,图片及链接信息保持不变)