用意念控制机械臂书写汉字

杭州日报讯 在浙大二院神经外科研究病房内，张大伯聚精会神，用“意念”操控着机械臂，手握马克笔在白板上写下“浙江大学脑机接口”八个字。这不是科幻电影中的场景。

日前，浙江大学脑机调控临床转化研究中心神经疾病分中心的研究团队对外公布了其脑机接口的最新研究成果，用侵入式脑机接口控制机械臂书写汉字。

脑机接口是指在大脑与外部设备之间创建的连接通路，通过记录和解读大脑信号，实现脑与设备的信息交换。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介绍，志愿者只需想象正常的书写过程，这个书写过程可以被脑部运动区的神经元活动反映出来，科研人员通过对运动区神经信号的解析，可以获得他所想象的书写轨迹，并控制机械臂进行书写。

这位用意念控制机械臂书写汉字的志愿者张大伯，今年76岁，之前因一场意外车祸，导致颈髓重度损伤，成了一名高位截瘫患者。2019年8月，张大伯接受了张建民教授操刀的手术，顺利将电极植入大脑皮层中。记者了解到，人类大脑皮层共有6层，电极片比成人指甲盖都要小，植入的位置要不深不浅，才可以准确传达出大脑皮层的信号，同时又不伤害大脑神经元。4个月的康复训练后，张大伯实现了用意念控制机械臂进食。而后，张大伯用意念控制机械臂，可以握手、打麻将。

此次张大伯用意念操控机械臂书写汉字，研究团队认为，这是脑机接口成果在临床应用的一个突破。浙大二院神经外科副主任朱君明介绍，传统脑机接口中对于机械臂伸抓的控制原理是大关节运动的解析，而汉字书写是一种精细运动，汉字结构复杂、笔画多、字数多，所以研究团队根据写字的不同局部结构与运动状态，构建了动态的解码模型，100个常用汉字的正确率达到了91.3%。未来，随着科研人员对于脑机接口相关研究的深入，因外伤、中风、渐冻症等原因，失去语言能力或书写能力的患者，将有望由此获益。