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腦機介面讓癱瘓患者重新說話並使用電腦

一名因肌萎縮側索硬化症導致癱瘓且嚴重語言障礙的男子，透過創新的腦機介面重新獲得流暢的溝通能力並能自主使用電腦。在近兩年的時間裡，他無需研究人員協助，在家中使用該系統累計超過 3,800 小時。這套裝置讓他能夠傳送超過 183,000 句話，即將近 200 萬字，平均速度為每分鐘 56 字。他還能控制個人電腦、發送訊息、上網瀏覽，甚至維持全職工作。

該系統基於植入大腦語言區域的電極。這些電極能捕捉與嘗試說話或動作相關的神經活動，並將其轉譯為文字或電腦游標的指令。一項重大創新在於採用基於 transformer 模型的解碼器，這是一種人工智慧技術，能提高準確性並減少每日重新校準的需求。在結構化測試中，該解碼器在 125,000 字的詞彙量下，單字辨識準確率達到 99%。

為控制游標，研究團隊開發了另一個解碼器，使用者只需在腦海中想像手部動作，即可移動滑鼠並點擊。此系統已優化以縮短校準時間，從數分鐘縮短至每天不到一分鐘，同時保持高效能。使用者可根據偏好在眼動控制與神經控制之間切換。

神經訊號的穩定性是一大挑戰。儘管植入時間較長，但超過 90% 的電極在整個研究期間持續偵測到可靠的神經活動。與語言相關的神經表徵在至少 19 個月內保持穩定，從而實現精確且一致的解碼。

使用者逐漸採用「無聲說話」策略，即在不發聲的情況下活動臉部肌肉，這比有聲說話更不耗體力且更快速。這種適應性調整使他的溝通速度從每分鐘 30 字提升至接近 50 字，同時保持高準確性。

該系統設計旨在無縫融入日常生活。裝置的啟動和關閉已自動化，使用者及其照護者只需幾個簡單步驟即可管理。啟動後，系統可持續運行長達 19 小時無需干預。

使用者介面設計直觀且可客製化。它允許修正解碼錯誤的句子、調整游標或點擊的靈敏度，甚至啟用隱私模式以停止資料記錄。此外，專用軟體也被開發用來連接系統與個人電腦，使用者可執行複製貼上解碼文字、瀏覽網路或參與視訊通話等操作。

這項突破證明，現已能為嚴重癱瘓患者恢復自然的溝通能力和完整的數位存取，為實用且持久的輔助技術開闢新道路。

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Bases documentaires

Rapport de référence

DOI : https://doi.org/10.1038/s41591-026-04414-6

Titre : Long-term independent use of an intracortical brain–computer interface for speech and cursor control

Revue : Nature Medicine

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Nicholas S. Card; Tyler Singer-Clark; Hamza Peracha; Carrina Iacobacci; Xianda Hou; Maitreyee Wairagkar; Zachery Fogg; Elena C. Offenberg; Leigh R. Hochberg; Sergey D. Stavisky; David M. Brandman