现在，多种 脑机接口（BCI） 设备可以让用户完成从控制电脑光标、将 神经活动转化为文字，到将 手写体转化为文本 等各种操作。尽管最新的 BCI 示例之一似乎可以完成非常类似的任务，但它无需耗时且个性化的校准或高风险的神经外科手术。
正如最近在 PNAS Nexus 上发表的一项研究中所详述的那样，德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员开发了一种可穿戴的帽子，通过将大脑活动解读为可操作的指令，让用户能够完成复杂的计算机任务。但它不需要为特定用户的神经活动定制每个设备，而是通过配套的机器学习程序提供了一种新的“一刀切”方法，大大缩短了训练时间。
“通常，BCI 受试者的训练始于一次离线校准会话，以收集数据来构建个体解码器，”团队在其 论文摘要 中解释道。“除了耗时之外，这个初始解码器可能效率低下，因为受试者在校准过程中无法获得有助于他们引发适当的 [感觉运动节律] 的反馈。”
为了解决这个问题，研究人员开发了一种新的机器学习程序，该程序可以识别个人的特定需求，并根据需要调整其基于重复的训练。由于这种可互操作的自我校准，受训者不需要研究团队的指导，也不需要复杂的医疗程序来安装植入物。
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“当我们从临床角度考虑这个问题时，这项技术将意味着我们不需要一个专门的团队来完成这个漫长而乏味的校准过程，”参与该项目的研究生 Satyam Kumar 在最近的一份 声明 中表示。“从一位患者转移到另一位患者会快得多。”
要准备就绪，用户只需要戴上一个类似于游泳帽的、带有电极点的、鲜红色的设备。然后，电极会在训练期间收集神经活动并将其传输到研究团队新创建的解码软件。由于该程序具有机器学习功能，开发人员避免了通常需要为其他 BCI 技术进行耗时的、个性化的训练来为每个用户进行校准。
在五天的时间里，18 名受试者通过新的训练方法有效地学会了在脑海中构思玩赛车游戏和更简单的平衡杆程序。解码器的效果如此之好，以至于佩戴者可以同时训练平衡杆和赛车游戏，而不是一次一个。上个月在年度西南偏南大会上，UT Austin 团队更进一步。在一次演示中，志愿者戴上了可穿戴 BCI，然后在几分钟内学会了控制一对用于手部和手臂康复的机器人。
到目前为止，该团队仅在没有运动障碍的受试者身上测试了他们的 BCI 帽子，但他们计划将解码器的能力扩展到包括残疾用户。
“一方面，我们希望将 BCI 应用于临床领域，以帮助残疾人士，”该研究的合著者、UT 电气与计算机工程学教授 José del R. Millán 说。“另一方面，我们需要改进我们的技术，使其更易于使用，以便对这些残疾人的影响更大。” Millán 的团队还在努力将类似的 BCI 技术集成到轮椅中。
