脑机接口新突破！Cell：瘫痪男子用“意念”操控机械臂，持续七个月无障碍！

想象一下，仅仅通过“想”就能控制机械臂完成抓取、移动和放下物体的动作——这听起来像是科幻电影中的情节，但如今，加州大学旧金山分校的科学家们已经将这一梦想变成了现实。

在一项发表于《Cell》杂志的研究中，研究人员通过一种称为脑机接口（brain-computer interface, BCI）的设备，成功帮助一名瘫痪男子实现了对机械臂的精准控制，而且这种设备在不需要频繁调整的情况下，稳定工作了创纪录的七个月！

脑机接口的“进化”

脑机接口并不是一个全新的概念，但以往的设备通常只能工作一两天，随后就需要重新校准。这项新研究的突破在于，它结合了一种人工智能（AI）模型，能够适应大脑活动的微小变化，从而长期稳定地工作。

研究的主要作者、加州大学旧金山分校神经学教授Karunesh Ganguly博士解释道：“人类和人工智能之间的学习融合是脑机接口的下一个阶段。这是我们实现复杂、逼真功能的关键。”

从“想象”到“行动”

这项研究的参与者是一名几年前因中风而瘫痪的男子，他无法说话或移动。研究团队在他的大脑表面植入了微型传感器，用于检测他想象移动时的大脑活动。尽管他无法真正移动身体，但当他想象自己在做动作时，大脑仍然会产生相应的信号。

Ganguly团队发现，尽管大脑中表示特定动作的模式形状保持不变，但它们的位置每天会略有变化。通过让人工智能模型学习这些变化，研究人员成功让设备在几个月内稳定运行，而不需要频繁调整。

从虚拟到现实的“训练”

为了让参与者更好地控制机械臂，研究人员首先让他在虚拟环境中练习。通过虚拟机器人手臂的反馈，他逐渐掌握了如何通过“意念”精准控制动作。随后，他将这种技能转移到了真实的机器人手臂上。

经过一段时间的练习，这名参与者不仅能够用机械臂捡起积木、转动并移动它们，还能完成更复杂的任务，比如打开橱柜、取出杯子并将其举到饮水机前。几个月后，他仍然能够在短短15分钟的“调整”后，继续控制机械臂。

未来的希望

Ganguly团队目前正在改进人工智能模型，以使机械臂的动作更快、更流畅。他们还计划在家庭环境中测试这种脑机接口设备。对于瘫痪患者来说，能够独立完成诸如喝水或进食等基本生活任务，将极大地改善他们的生活质量。

Ganguly博士表示：“这项研究表明，脑机接口技术已经迈出了重要的一步。我们相信，未来这种技术将帮助更多瘫痪患者重获独立生活的能力。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Nikhilesh Natraj et al. Sampling representational plasticity of simple imagined movements across-days enables long-term neuroprosthetic control, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.02.001.