无需动手或发声,仅凭意念就能在屏幕上打字,这是脑机接口技术正在探索的前沿领域。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》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,使四肢瘫痪患者能够通过“意念”在虚拟键盘上输入文字,打字速度达到每分钟110个字符,错误率仅为1.6%,这一速度已达到健全人使用智能手机打字速度的81%。这项成果不仅为肌萎缩侧索硬化症(渐冻症)和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直接的信息通路,绕过了受损的神经和肌肉。此前,研究人员曾尝试通过解码大脑的“发声”意图来生成语音,或识别手写笔迹,但这些方法存在速度慢、易出错或对患者残余运动能力有特定要求等局限。

研究团队选择了人们熟悉的电脑键盘输入方式作为切入点。他们让两位四肢瘫痪的参与者——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本。该系统在仅需30句练习后即可完成校准,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缩影。目前,全球范围内脑机接口技术在多个领域均取得显著进展。在重症医疗领域,植入式设备正帮助患者重建与外界的联系。例如,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公司已验证了受试者能够用意念控制鼠标和玩游戏;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,技术创新同样在快速迭代。澳大利亚悉尼科技大学的研究人员利用无创的多通道脑电技术,实现了对想象语言的解码输出。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”,实现了闭眼状态下的想象打字。脑机接口技术已能解码运动、语言和文字信息,未来有望解码图像、音乐甚至思维过程等更复杂的内容。

尽管如此,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。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),都是亟待解决的难题。此外,设备的小型化、可穿戴性,“即戴即用”的便捷性,以及降低手术创伤也是需要考量的方面。更重要的是,随着大脑信号可以被读取和解析,如何保护个人“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从“功能的重建”发展到“潜能的拓展”,最终实现人机共融的“脑机智能体”。从辅助失语患者恢复表达,为截肢者配备智能假肢,到解码和重构人脑的认知功能,以及发展脑机融合智能,脑机接口技术的潜力巨大。当“心想事成”不再仅仅是美好的愿望,而是逐渐成为触手可及的现实,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)