这位患有ALS的男子是大脑植入装置的首位“超级用户”，该装置让他能够说话

<div data-chronoton-summary="<ul> <li><strong>语音植入物的首位长期&quot;超级用户&quot;：</strong>Casey Harrell，因ALS而瘫痪，在家中通过脑机接口累计使用超过3,800小时——远超之前任何用户——以125,000词汇量实现99%的准确率进行交流。</li> <li><strong>日益增强的独立性改变一切：</strong>早期，研究人员必须亲自为Harrell连接设备。现在由他的护理伙伴负责，意味着他醒来后插上设备，然后直接开始一天的生活。</li> <li><strong>超越交流：</strong>Harrell使用植入物浏览网页、发送电子邮件，并继续从事环境活动家的工作——而脏话过滤器则让他能够给七岁女儿读睡前故事。</li> <li><strong>圣杯，但有保留：</strong>专家称长期独立的BCI使用是一项里程碑式的成就，但警告结果可能因人而异——脑退化、疤痕组织以及许多患者不愿接受侵入性手术，仍然是更广泛应用的实际障碍。</li> </ul>" data-chronoton-post-id="1138953" data-chronoton-expand-collapse="1" data-chronoton-analytics-enabled="1"></div> <p>Casey Harrell的大脑内嵌入了一组电极，已有近三年时间。Harrell患有肌萎缩侧索硬化症（ALS）并瘫痪，他于2023年首次在研究团队的帮助下使用脑机接口（BCI）“说出”句子。</p> <p>自那以后，Harrell累计使用了数千小时。一旦在护理人员的帮助下“插上”设备，他基本上可以独立使用。他的团队还为其增加了新功能，Harrell也用它来浏览网页和完成工作。</p> <p>“患有ALS这样的疾病，你的梦想本应减少。但我没有，”Harrell告诉<em>MIT Technology Review</em>。“这些中的任何一项都是天赐的改善。拥有所有这些，甚至更多，真正具有革命性。”&nbsp;</p> <p>在设备植入后的前22.6个月内，Harrell在家中使用了超过3,800小时，没有任何研究人员在场，该团队今天在《自然医学》杂志上报道。“他是语音BCI的首位超级用户，”团队成员、加州大学戴维斯分校的神经工程师Sergey Stavisky说。</p> <h3 class="wp-block-heading">解码语音</h3> <p>三年前，Harrell将自己的大脑托付给了加州大学戴维斯分校神经外科副教授David Brandman及其同事。当时45岁的Harrell已被诊断为ALS，这是一种剥夺人们肌肉功能的退行性疾病。</p> <p>Harrell依赖他人控制轮椅、穿衣和喂食。他说话困难，别人难以理解他的话。于是Brandman和他的同事询问他是否愿意试用可能帮助他交流的大脑植入物。“这个行业正处于变革的风口浪尖，我想参与其中，”Harrell说。他报名了。</p> <p>2023年7月，在一次五小时的手术中，医生将四组各64个电极的阵列植入他的大脑。每对阵列连接到一个“基座”连接点——在他的颅骨外部创建了两个对接位置，用于将电极连接到计算机。</p> <p>该团队长期以来一直致力于开发将大脑活动解码为语音的算法。他们的系统通过记录来自语言运动皮层（负责我们说话时运动的大脑区域）的活动来工作。</p> <p>“（美国）英语中的所有声音都由39个音素组成，”加州大学戴维斯分校的神经工程师、团队成员Nicholas Card说。“绘制与产生每个音素相关的神经活动，可以让团队创建个性化的语音解码器和能够‘说出’这些词的软件。我们首先从大脑数据到音素，然后从音素到词汇。”</p> <p>他们在手术后大约一个月开始使用该设备。Card说，团队在第一天就让Harrell的语音解码器正常工作了。在那个八月的一天，Harrell使用该设备以50个词汇量说话，99.6%的词汇符合他的意图。后来词汇量扩大到125,000个，准确率为97.5%。</p> <p>当时，尚不清楚该设备能持续多久。脑机接口仍然很新——没有多少人长期植入过。例如，电极周围可能形成疤痕组织，干扰其捕捉神经活动的能力。但Harrell似乎没有出现这种情况。</p> <h3 class="wp-block-heading">超级用户</h3> <p>另一项进展是，Harrell现在能够更独立地使用该设备。2023年，研究团队成员必须到Harrell家中，在他想使用设备的日子亲自为其连接和断开。现在不用了。团队自此实现了系统的更多自动化——如今，Harrell的护理伙伴可以为他穿戴和取下设备。“他醒来，插上设备，然后就开始行动，”Stavisky说。</p> <p>乌得勒支医学中心的BCI研究员Mariska Vansteesel（未参与该试验）表示，这很重要。“为了让这些技术对患者有意义，我们确实需要在它们最终将被使用的环境中进行测试……以证明其价值、可用性，以及在无需研究团队持续参与的情况下运行良好，”她说。</p> <figure class="wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio"><div class="wp-block-embed__wrapper"> <iframe title="SI video 7" width="500" height="281" src="https://www.youtube.com/embed/vu0sIMN_CU4?start=10&#038;feature=oembed" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe> </div><figcaption class="wp-element-caption">Casey Harrell使用他的BCI以“私密模式”说话。</figcaption></figure> <p>团队还致力于改进系统本身。Stavisky表示，现在准确率为99%。Harrell还可以控制光标——这是一个游戏规则改变者，使他能够使用个人电脑发送短信和电子邮件、浏览网页，以及跟上他作为环境活动家的工作。</p> <p>多年来，团队不断更新系统以满足Harrell的具体要求。他现在能够开启“隐私模式”——激活后，任何解码文本将自动删除。他还可以在与小女儿交谈时选择使用“脏话过滤器”。</p> <p>“我们能够在设备的软件方面进行扩展……提高准确性，并增加更多功能，使我在使用设备时更加独立，”Harrell说。“我们边走边修路，或者说边滚边修。”</p> <h3 class="wp-block-heading">不亚于革命性</h3> <p>Vansteesel警告说，虽然该设备对Harrell效果良好，但无法保证对其他ALS患者也能同样有效或持久。过去十年中，她与一名使用完全植入式设备通过“脑点击”（利用大脑活动进行光标点击）进行交流的ALS女性患者合作过。该女性使用了 </p>