癱瘓者首次實現長期意念操控機械臂 腦機介面技術邁向新里程碑

腦機介面技術長久以來被視為恢復肢體控制能力，甚至協助溝通的重要工具。過去已有許多突破性進展，例如讓猴子自行進食，以及讓癱瘓者能夠舉起一杯啤酒。然而，要實現完全的操作性仍面臨諸多挑戰，這條路絕非一蹴可幾。

每當技術有所進展，研究者往往更熱衷於談論成功之處，而非其侷限性，這容易讓人誤以為目標已近在咫尺。雖然癱瘓者精準控制機械臂的新聞看似已不新鮮，但最新研究卻有一項關鍵差異，標誌著重大突破：永續性。

「這種人與人工智慧（AI）的學習融合，是腦機介面的下一階段，」加州大學舊金山分校的Karunesh Ganguly教授在一份宣告中表示，「這是我們實現複雜、逼真功能的必經之路。」

過往的腦控儀器嘗試雖有令人印象深刻的成果，但都無法持久。Ganguly推測，這可能是因為我們的大腦會根據新情況進行調整，包括長期癱瘓後重新控制肢體。與我們通常學習時大腦更適應任務的情況不同，或許發展正在改變大腦內控制訊號的來源位置，而感應器仍在追蹤舊的訊號。

為解決此問題，Ganguly與同事研究動物在學習過程中大腦活動的變化。他們隨後在兩名癱瘓者的大腦表面植入感應器，以檢測區域性活動，並指示參與者想像做出特定動作。隨著時間推移，每個動作的活動模式大致保持不變，但大腦內發生這些活動的位置卻有所轉移。

在兩週的時間裡，Ganguly讓參與者想像用手和手指做出動作，感應器則記錄其活動。當一名參與者的活動模式傳輸到機械臂（即神經假體）時，機械臂起初大致以期望的方式移動，但缺乏大多數任務所需的精確度。然而，隨著練習，參與者的表現有所改善，而基於其大腦活動記錄訓練的AI也更能準確解讀其指令。

在幾次訓練後，該名參與者已能讓機械臂拿起積木、調整其方向，並將其放置於指定位置。更實用的是，他還能開啟櫥櫃門，取出杯子並裝滿水。這些動作在35天內都能穩定執行。

數月後，儘管期間未使用機械臂，參與者和AI僅需15分鐘的複習，便能重複相同的動作。Ganguly認為，要讓四肢癱瘓者執行如自行進食等任務，機械臂仍需進一步改良，以達到所需的速度和流暢度。然而，這一目標如今已清晰可見。「我非常有信心我們已學會如何建立這個系統，並能使其運作，」他表示。

研究團隊並未選擇能說話的參與者，以便於醫生與患者之間建立反饋迴路，而是選擇了無法說話的個案，這將使該技術對其生活產生更為深遠的影響。這項研究已發表於《Cell》期刊。