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无需动手或发声,仅凭意念即可在屏幕上流畅输入文字,这已不再是科幻情节,而是脑机接口技术正在实现的现实。近期,美国麻省总医院与哈佛大学医学院的研究者们在《自然·神经科学》期刊上公布了一项突破性进展:他们开发出一种新型脑机接口,能够让四肢瘫痪患者仅通过“意念”在虚拟键盘上打字,其速度可达每分钟110个字符,错误率仅为1.6%,这一速度相当于健全人使用智能手机打字速度的81%。这项研究为渐冻症、高位截瘫等患者提供了高效沟通的新途径,同时也标志着脑机接口技术从实验室走向临床应用的关键一步。
该技术的核心在于直接在大脑与外部设备之间建立“信息桥梁”,从而绕过受损的神经和肌肉。以往的研究尝试通过解码大脑的发声意图来合成语音,或是识别手写笔迹,但这些方法要么速度较慢、容易出错,要么对患者残余的运动能力有特定要求。
相比之下,电脑键盘打字是许多人熟悉的输入方式。研究团队正是抓住了这一点,让两位四肢瘫痪患者(一位患有肌萎缩侧索硬化症,另一位因颈椎脊髓损伤而瘫痪)在脑海中想象用手指敲击键盘的动作。植入大脑运动皮层的微型电极捕捉到这些“模拟打字”的神经信号,并通过深度神经网络模型将其转化为屏幕上的文字。该系统仅需30句练习即可完成校准,这种“即学即用”的低门槛特性,使其具备了融入日常生活的潜力。
这项研究是脑机接口技术快速发展的一个缩影。全球范围内,脑机接口技术正从多个方面加速推进。在重症医疗领域,植入式设备帮助患者重新连接世界:瑞士洛桑联邦理工学院的团队通过植入式“电子桥梁”,帮助脊髓损伤患者恢复了行走能力;美国Neuralink公司已验证其受试者能够用意念控制鼠标并玩游戏;中国清华大学自主研发的“NEO”侵入式脑机接口,也成功帮助瘫痪患者实现了脑控抓握。在非植入领域,技术创新也在快速迭代——澳大利亚悉尼科技大学的研究人员采用无创的多通道脑电技术,实现了意念语言的解码输出;中国科学院自动化研究所的团队利用少通道“SignBrain”可穿戴设备,实现了闭眼想象打字。目前脑机接口技术已能解码运动、语言和文字信息,未来有望实现对图像、音乐、思维过程等更复杂内容的解码。
然而,脑机接口技术要从实验室走向实际生活普及,仍面临诸多挑战。例如,植入式设备的长期生物相容性,无创技术的信号解码精度,以及如何实现更自然的“双向交互”(即能读取大脑指令,又能向大脑写入触觉等感知信息)。此外,设备的小型化、可穿戴性、即时可用性,以及降低手术创伤等问题也亟待解决。同时,随着大脑信号的可读取性和解析能力增强,如何保护“思维隐私”和神经数据安全,是技术发展过程中必须同步解决的伦理问题。
随着微创、无创、可穿戴及双向闭环技术的不断成熟,脑机接口技术将逐步实现从“功能的重建”到“潜能的拓展”,最终迈向人机共融的“脑机智能体”。其潜力巨大,可用于辅助失语患者恢复表达,为截肢者配备智能假肢,甚至对人脑的思维、意识等认知功能进行解码重构,并发展脑机融合智能。当“心想事成”不再仅仅是美好的祝愿,而是触手可及的现实,一个深度融合人与机器的新时代正加速到来。
(作者为中国科学院自动化研究所研究员)
《 人民日报 》( 2026年06月29日 14 版)
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