斯坦福新发明让瘫痪病人用意念写字

科学家发现当人们想做任何动作、进行感知、说话，或是做任何事情的时候，大脑都会产生具有特定的规律脑电波。几十年来，科学家一直在研究怎样解读这些电波，把它们和机器连接起来，这样人脑就可以用意念指挥机器做一些事情。

科学家把这样的系统称为大脑-电脑接口（BCI）。这可以帮助瘫痪者做一些事情，或者治疗一些神经或精神疾病。5月12日发表于《自然》（Nature）期刊的一份研究，发明了一套可以利用意念直接在屏幕上打字的系统，是大脑-电脑接口研究领域一项前沿的成果。

有的人因为肢体缺陷无法轻松打字，有的人习惯使用语音输入却因为各种原因无法说话。这套系统都可以帮助他们方便地与他人沟通。

这套由斯坦福大学一个研究组发明的系统，向一位65岁的实验参与者大脑的运动前皮层（premotor cortex）植入大约200个电极读取脑电波。当然不是所有的脑电波都和他们要读取的字母信息相关，所以需要利用一套人工智能软件解读脑电波，找到特定的信息，输出大脑中想象的字母。

研究人员让实验参与者想象要写的字母和单词，这套系统自动就在屏幕上把它们写出来，相当于直接用“意念打字”。

这个研究组以前曾开发过另一套类似的系统。那套系统让使用者利用意念移动屏幕上的光标，通过光标按动屏幕上的键盘上打出字母。这套系统平均每分钟只能打出40个字母。

这套新系统用人工智能软件直接分析使用者想书写的字母，速度提升了很多。参与者平均每分钟可以打出90个字母，这已经很接近普通人的打字速度。普通人在手机上平均每分钟打出115个字母，在键盘上平均每分钟打出190个字母。

实验展示，从参与者开始想象字母到屏幕上打出字母之间的延时大约只有半秒。输出信息的错误率只有5%左右，如果配合自动纠正软件使用，错误率可以降至只有1%。

不过，这是用预先准备好的文字内容进行实验的结果。研究人员进一步尝试让参与者用即时的意念打字，比如用这种方法回答一些问题。

在这种情形下，打字的速度降至每分钟75个字母，配合自动纠正软件使用后错误率仍有2%。但是，研究人员表示这样的效果仍然可以接受，说明这套系统依然可用。

研究者表示这套系统还有很多不完善的方面。首先，目前只对一位参与者进行实验，不知道是不是对所有人都适用。其次，系统解读的字母集比较简单，还不包括数字、大写字母或各种标点符号。最后，这些植入式电极反映脑电波的效果不稳定，大约每周需要校准一次。