今年早些時候,當四肢癱瘓的埃裡克·索托用意念控制機械臂將啤酒送到嘴邊時,媒體一片譁然。這是一項令人印象深刻的壯舉。但問題在於,其背後的技術——植入索托大腦的佈滿電極的晶片——既昂貴又具有侵入性,而且通常需要數月的訓練。更糟糕的是,很少有癱瘓患者具備這項技術所需的心理和生理條件。
可能會有更好的方法。倫敦帝國理工學院神經技術副教授阿爾多·費薩爾希望使用眼球運動來控制輪椅、電腦和影片遊戲,而不是在大腦的電活動和機器之間建立直接聯絡。費薩爾和他的同事使用現成的影片遊戲攝像頭,製造出可以記錄使用者眼球運動並將資料反饋給電腦的護目鏡。然後,軟體將資料轉化為機器指令。幾乎任何人都可以使用這項技術,包括截肢者、四肢癱瘓患者以及帕金森病、多發性硬化症或肌肉萎縮症患者。該系統的製造成本不到 50 美元。在一次科學展覽中,成千上萬的志願者中的絕大多數人在 15 秒後就掌握了這項技術,足以玩乒乓球遊戲,無需任何指導。
科學家們早就知道,眼睛可以揭示人們的目標——他們想去哪裡,他們想做什麼,他們想與誰互動。費薩爾和他的同事借鑑了 70 年來對眼球運動神經科學的研究,編寫了演算法,將一瞥變成輪椅的指令,將眨眼變成滑鼠點選,或將瞳孔的快速移動變成遊戲槳的揮動。為了預測意圖,這些演算法依賴於來自真實世界資料的訓練,這些資料是透過記錄志願者在使用操縱桿駕駛輪椅或操作機械臂時的眼睛來獲取的。軟體逐漸學會區分,例如,人們在評估杯子裡的東西時看杯子的方式和他們想要拿起杯子喝一口時看杯子的方式。
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在費薩爾可以將任何基於這項發明的醫療裝置商業化之前,他必須為臨床試驗爭取資金。與此同時,歐盟提供的 400 萬歐元資助將支援他的團隊開發癱瘓患者可以使用其開發的眼球追蹤軟體控制的機器人外骨骼。“我想看看我能做些什麼來幫助人們再次移動,”費薩爾說。“這是我的重點。”