Shenoy教授领导斯坦福大学的神经假肢系统实验室(NPSL),其团队主要从事神经科学及神经工程研究,通过对大脑运动控制系统的解码,设计医疗装备帮助存在运动障碍的人群。同时Shenoy教授也与神经外科医学博士Jaimie Henderson共同领导神经假肢转化实验室(NPTL;2009年成立),申请用于瘫痪患者的脑机接口的FDA临床试验。
 
让我们先从简单的问题开始吧,能否请您向读者们简要介绍您的研究领域?
 
Shenoy:没问题。我们正在尝试帮助那些无法行动不能动或者无法交流的人群。他们往往患有神经损伤或神经疾病,例如脊髓损伤、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(渐冻人症)或者中风。为了帮助这些人,我们能做的就是通过研究大脑和其中数百亿个神经元,以及这些神经元是如何控制那些能产生正常行为的神经活动的。
 
如果我们可以发现并解码这些神经信号,并将这种大脑的语言翻译出来,那么我们就能移动机械臂、控制电脑屏幕上的光标,或者用书面文本来帮助那些无法交流的人群。
 
这项工作既包含了神经科学,又与神经工程学相关,像是电子工程、计算机科学和机器学习。还有很大一部分,就是转化——我们正努力让科研成果造福大众。为了让这项技术能真正帮到大众,一般来说,必须要通过一家甚至好几家公司。所以,我们也在试着帮助一些公司,让他们可以做出真正可使用的系统,希望不久后,数万人甚至数百万人,可以用上这些系统。
 
我们今天的采访尤其关注您的团队近期在《自然》期刊上发表的《通过手写实现高效大脑-文本沟通》(High-performance brain-to-text communication via handwriting)一文,可以简要介绍一下这篇论文吗?
 
Shenoy:当然。我们从小就学着如何在纸上书写,我想这几年纸张已经变成了平板电脑,但书写的本质并未改变,它是一种非常棒的沟通方式。当然,讲话这一方式也很妙,但是书写这么好的沟通方式,却从没有人想过了解人脑是怎么控制它的。
 
所以,我们就提出了这一问题。我们招募了可以说话却无法移动上肢的受试者,他们的胳膊一直处于绝对静止的状态。接着,我们要求受试者尽可能尝试写下所有的英文字母。字符种类那么多,包括日文汉字、梵文和中文字等,但我们选择了英文。很有趣的是,我们发现,在受试者书写英文字母时,我们能很快且正确地解读与之相关的神经活动,受试者在想要书写的一瞬间,屏幕上就出现了字母。因此,这个系统为受试者们提供了一个与世界沟通的新方式。我们还打算针对其他语言和不同的疾病状态继续研究,希望能让这个系统速度更快,也更准确。

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