想象一下，僅僅透過“想”就能控制機械臂完成抓取、移動和放下物體的動作——這聽起來像是科幻電影中的情節，但如今，加州大學舊金山分校的科學家們已經將這一夢想變成了現實。
在一項發表於《Cell》雜誌的研究中，研究人員透過一種稱為腦機介面（brain-computer interface, BCI）的裝置，成功幫助一名癱瘓男子實現了對機械臂的精準控制，而且這種裝置在不需要頻繁調整的情況下，穩定工作了創紀錄的七個月！
腦機介面的“進化”
腦機介面並不是一個全新的概念，但以往的裝置通常只能工作一兩天，隨後就需要重新校準。這項新研究的突破在於，它結合了一種人工智慧（AI）模型，能夠適應大腦活動的微小變化，從而長期穩定地工作。
研究的主要作者、加州大學舊金山分校神經學教授Karunesh Ganguly博士解釋道：“人類和人工智慧之間的學習融合是腦機介面的下一個階段。這是我們實現複雜、逼真功能的關鍵。”
從“想象”到“行動”
這項研究的參與者是一名幾年前因中風而癱瘓的男子，他無法說話或移動。研究團隊在他的大腦表面植入了微型感測器，用於檢測他想象移動時的大腦活動。儘管他無法真正移動身體，但當他想象自己在做動作時，大腦仍然會產生相應的訊號。
Ganguly團隊發現，儘管大腦中表示特定動作的模式形狀保持不變，但它們的位置每天會略有變化。透過讓人工智慧模型學習這些變化，研究人員成功讓裝置在幾個月內穩定執行，而不需要頻繁調整。
從虛擬到現實的“訓練”
為了讓參與者更好地控制機械臂，研究人員首先讓他在虛擬環境中練習。透過虛擬機器人手臂的反饋，他逐漸掌握瞭如何透過“意念”精準控制動作。隨後，他將這種技能轉移到了真實的機器人手臂上。
經過一段時間的練習，這名參與者不僅能夠用機械臂撿起積木、轉動並移動它們，還能完成更復雜的任務，比如開啟櫥櫃、取出杯子並將其舉到飲水機前。幾個月後，他仍然能夠在短短15分鐘的“調整”後，繼續控制機械臂。
未來的希望
Ganguly團隊目前正在改進人工智慧模型，以使機械臂的動作更快、更流暢。他們還計劃在家庭環境中測試這種腦機介面裝置。對於癱瘓患者來說，能夠獨立完成諸如喝水或進食等基本生活任務，將極大地改善他們的生活質量。
Ganguly博士表示：“這項研究表明，腦機介面技術已經邁出了重要的一步。我們相信，未來這種技術將幫助更多癱瘓患者重獲獨立生活的能力。”
參考資料：
Nikhilesh Natraj et al. Sampling representational plasticity of simple imagined movements across-days enables long-term neuroprosthetic control, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.02.001.
點選下方「閱讀原文」，前往生物谷官網查詢更多生物相關資訊~