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用意念书写汉字，成真了
本文转自：浙江日报
浙江侵入式脑机接口研究取得突破
用意念书写汉字，成真了
记者 朱平 通讯员 方序 许紫莹
本报杭州4月23日讯 （记者 朱平 通讯员 方序 许紫莹） 四肢完全不动，只是在脑海里想象字的笔画，结果就真的写出来了！近日，这幕场景出现在浙江大学医学院附属第二医院神经外科的病房里。
23日下午，浙江大学对外宣布了“双脑计划”科研新成果，该校求是高等研究院与浙江大学医学院附属第二医院神经外科合作，首次实现了侵入式脑机接口控制机械臂书写汉字。志愿者只需想象正常的书写过程，通过侵入式脑机接口，解析运动区的神经信号，就能获取书写轨迹，并控制机械臂书写出来。
这次实现用意念书写汉字的张大伯，已经76岁高龄，正是4年前国内第一例植入式脑机接口的患者，当年高位截瘫的他，通过脑机接口控制机械臂，重获进食、握手等运动能力。
“拿可乐、点击电脑上的麻将牌，每个动作的背后，都是信号发送、传输和解码等一系列复杂的过程。”浙江大学脑机调控临床转化研究中心神经疾病分中心主任、浙大二院神经外科张建民教授解释，和之前这些大关节运动相比，书写汉字是手腕手指的精细运动，研究难度更大。目前国内已经实现的脑控中文书写方式，主要是利用键盘输入，而浙大脑机接口团队挑战了笔画笔顺轨迹解码的难题。
用意念写字，原理不难理解：人写不同的字，脑信号也是各不相同，但每个字对应的脑信号又相对稳定。所以，研究团队要做的，就是从无数杂乱无章的数据中寻找大脑对汉字书写的信号模式。
“汉字和英文不一样，英文是基于26个字母的排序，而汉字则是与结构、笔画相关，这也决定了脑机接口对汉字识别的难度更高。为了解码汉字书写轨迹，我们要对患者进行训练，以达到理想的书写效果。”浙大二院神经内科副主任、功能神经外科组组长朱君明说，这个过程并非一帆风顺，去年初，张大伯就已经开始训练，直到去年9月才有了突飞猛进的发展。
如今，浙大脑机接口书写汉字，在离线状态下100个常用汉字的分类正确率达到了91.3%，在语言模型辅助下，在线正确率可提高至96.2%。
据了解，目前脑机接口分为侵入式、半侵入式和非侵入式。侵入式脑机接口因为获取的信号质量较高，信号解读更为精准，已成为全球研究的热点和难点。
张建民表示，任何一项基础医学，最终目的都是为病人解决实际问题。脑机接口研究对偏瘫、失语、渐冻症患者的临床治疗和康复具有重要意义，但相关技术要真正应用到实际，还需克服诸如植入电极后信号衰减、最大限度避免芯片植入对大脑损伤等技术难题。
“一个人有上百亿的大脑神经元，脑机接口仅仅获取其中极小部分。”朱君明表示，未来我们还有更多的科学想象，有待技术的突破，可以肯定的是，连接人脑与电脑的步伐正越来越快。
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