无需动手或开口,仅凭意念即可在屏幕上流畅打字,这已不再是科幻的想象,而是脑机接口技术的前沿探索。近期,美国麻省总医院与哈佛大学医学院的研究人员在《自然·神经科学》杂志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”即可在虚拟键盘上打字,输入速度达到每分钟110个字符,接近健全人使用智能手机的速度(为健全人智能手机打字速度的81%),且错误率仅为1.6%。这一研究成果不仅为渐冻症、高位截瘫等患者提供了高效沟通的新途径,也标志着脑机接口技术正从实验室走向临床应用。
该技术的核心在于在大脑与外部设备之间建立一条“信息桥梁”,从而绕过受损的神经和肌肉。过去的研究曾尝试通过解码大脑的“发声”意图来合成语音,或识别手写笔迹,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殊要求。
相比之下,电脑键盘打字是大多数人熟悉的输入方式。研究团队以此为切入点,让两名四肢瘫痪患者(一位患有肌萎缩侧索硬化症,另一位因颈椎脊髓损伤导致瘫痪)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能够捕捉到这些“尝试打字”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句的练习即可完成校准,这种“即学即用”的低门槛特性,使其具备了融入日常生活应用的可能性。
这项研究仅仅是脑机接口技术快速发展的一个缩影。全球范围内,脑机接口技术正在多个领域加速推进。在重症医疗领域,植入式设备帮助患者重新连接世界。例如,瑞士洛桑联邦理工学院的团队利用植入式“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进行游戏;中国清华大学自主研发的侵入式脑机接口“NEO”,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团队则利用少通道可穿戴设备“SignBrain”,实现了闭眼想象打字。目前脑机接口技术已能实现运动、语言和文字信息的解码输出,未来解码图像、音乐乃至思维过程等更复杂信息,也可能成为现实。
当然,脑机接口技术要从实验室走向广泛的实际应用,仍面临诸多挑战。例如,植入式设备的长期生物相容性问题、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”(即不仅能读取大脑指令,还能向大脑写入触觉等感知信息)等,都是未来需要解决的关键难题。此外,还需要考虑如何使设备更轻便易于穿戴、实现“即戴即用”,以及如何降低手术创伤等。同时,当大脑信号能够被读取和解析时,如何保护个人的“思维隐私”和神经数据安全,也是技术发展过程中必须同步回应的伦理议题。
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”阶段。从辅助失语患者恢复表达能力,到为截肢者配备智能假肢,再到对人脑的思维、意识等认知功能进行解码重构,以及发展脑机融合智能,脑机接口技术的潜力是巨大的。当“心想事成”不再仅仅是一句美好的祝愿,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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