美国加州大学迎来科技破冰：帮渐冻症患者实现语言流和操作电脑

据The Register报道，试想一下，全身重度瘫痪，手脚动弹不得，连话都说不出来。多年来，脑机接口技术一直承载着诱人的前景：精准读取脑电波，让患者得以与人沟通、操作电脑。

如今一项全新突破证明，即便身患剥夺行动能力的疾病，患者依然能够表达想法，甚至正常工作（Now, a new breakthrough shows how someone can talk and even work a job while afflicted with a motion-robbing disease）。

美国加州大学戴维斯分校的一组科研人员于周一发表论文，详述了一项持续数年的脑机接口系统临床研究。

该系统被成功植入一名肌萎缩侧索硬化症（ALS，又称卢伽雷氏症）患者体内。这种疾病会摧毁运动神经元，致使人体运动功能丧失，最终全身瘫痪。

研究团队表示，患者凯西·哈雷尔自2023年植入脑机接口设备，至今设备仍正常运行。依靠这套系统，他不仅能仅凭意念操控电脑光标，还能实现语音表达（giving him the ability not only to control a computer cursor with his thoughts, but also to speak）。

戴维斯分校研究团队隶属于由多所高校与美国退伍军人事务部联合组建的大型合作项目组——“脑之门”。

该项目组正开展多项神经科学研究，目标包括重建语言功能、操控计算机，部分研究还致力于恢复肢体活动能力。

而针对哈雷尔的案例，戴维斯分校团队旨在将实验性技术转化为耐用、可走出实验室投入实际使用的成熟设备。

本次论文的共同主要研究员、通讯资深作者，同时也是为哈雷尔完成植入手术的戴维斯分校神经外科医生戴维·布兰德曼表示，团队此次公布的研究成果标志着脑机接口技术实现了关键性跨越：哈雷尔体内的植入设备自2023年投入日常使用以来运行稳定，且信号识别精准度极高（Not only has Harrell’s implant been working well with daily use since 2023, but it’s also incredibly accurate）。

在对照试验中，该系统根据哈雷尔的脑部活动合成语句的准确率达到99%；即便走出实验室、投入日常使用，哈雷尔本人评定其准确率仍有92%。

布兰德曼在接受《The Register》采访时表示：“对我而言，最关键的一点是，这套设备让一位有表达意愿却无法开口说话的普通人实现了日常交流。

哈雷尔全身瘫痪，但他现已重返全职工作，还能和女儿进行完整深入的对话——女儿从未听过他原本的声音（his daughter who’s never heard the sound of his voice）。”

布兰德曼介绍，以往脑机接口领域的相关研究存在一大局限：患者使用设备时，要么研究人员必须上门陪护，要么患者得亲自前往实验室。

而这套新系统打破了该限制，哈雷尔的居家护理团队可独立为他安装调试设备。过去几年间，他累计使用该设备时长超3800小时。

结合论文提交时间（论文于本周一正式刊发，2025年7月便进入同行评审阶段）推算，哈雷尔日均使用设备时长超过5小时（that would mean Harrell was using the device for more than five hours a day, on average）。

哈雷尔通过脑机接口设备向加州大学戴维斯分校表示：“如今我的生活充实鲜活，能和亲友、同事相伴相处。相较于我用过的所有其他辅助设备，这套系统让我得以用最贴合自身习惯的方式与人沟通。”

人工智能落地的真实实用案例

布兰德曼深耕脑机接口技术多年，对此领域并不陌生。他不仅是脑门联盟的核心成员，还担任临床试验负责人，开展帕拉卓米克斯商用脑机接口设备的安全性研究。该企业与辛克朗、神经链接并列为行业头部厂商。

布兰德曼解释称，加州大学戴维斯分校此次研究并未定制专用硬件，而是采用布莱克洛克神经科技现成的脑机接口设备。

这位戴维斯分校神经外科医生表示，本次研究的重大突破，在于团队对机器学习技术的创新应用（The big advancement, says the Davis neurosurgeon, is with his team’s use of machine learning technology）。

该实验室自主开发了一套用于操控脑机接口设备的软件平台，名为快速自适应神经解码脑机接口系统（英文缩写BRAND），加州大学戴维斯分校博士后尼克·卡德为这套平台编写了机器学习算法。

目前脑之门组织全体成员机构均在使用BRAND平台，也是本次研究取得突破性成果的核心关键。

论文介绍，BRAND搭载的人工智能算法可解析哈雷尔腹侧中央前回的脑部神经信号。该脑区负责控制面部、口腔与下颌的运动功能，算法能将此处神经活动转化为英语音素（the part of the brain that controls motor function in the face, mouth, and jaw, into English-language phonemes）。

软件内置的其他算法再把音素匹配成单词，继而拼接成完整语句。最终生成精度极高的语音合成输出，也正因这套系统，哈雷尔得以全职从事环保倡导相关工作。

谈及加州大学戴维斯分校团队研发的这项技术何时能够推向商用市场，布兰德曼表示，脑机接口领域的其他技术方案（包括神经链接等企业的产品），研发目标都大同小异。

而他团队的核心初衷，只是证明脑机接口系统绝非仅止步于实验室、没有实际落地价值的试验品（His team’s objective is just to prove that BCI systems are more than just dead-end laboratory experiments）。

布兰德曼表示：“我的工作就是消除这项技术的风险。”

他将当下脑机接口技术的发展阶段比作早期心脏起搏器。上世纪50年代问世的初代起搏器需要外接体外设备，这些设备要么连着巨型电池，要么直接接市电。七十年后的今天，起搏器植入手术操作简便，多数仅需门诊即可完成。

布兰德曼说：“我们正处在这类技术发展的初期阶段。凯西已经证实，这项技术具备实用价值。”

哈雷尔如今身上还连着一堆笨重的外置计算机，但加州大学戴维斯分校团队取得的人工智能突破，再叠加其他企业在硬件领域的研发成果，无数因瘫痪及其他身体障碍而生活受限的人群，将迎来更光明的未来。

哈雷尔称：“我打心底不希望自己是个特例。如果不再特殊，要么意味着我彻底痊愈，要么所有和我患同种病症的人，都能开具脑机接口设备的诊疗处方。”

脑门目前正在招募后续临床试验受试者（BrainGate is currently accepting applications for future study participants）。