提到脑机接口，很多人脑海中浮现的画面是这样的：
不过，来自BRAInGate的最新研究首次实现了高带宽无线脑机接口。
该无线技术使脑机接口能够走出实验室，让使用者在日常生活中通过意念进行控制。
新设备名为BRown WiReleSS Device(BWD)，成功帮助因脊髓损伤导致瘫痪的实验者通过无线脑机接口控制光标的移动和点击。
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通过意念移动光标，瘫痪者在屏幕键盘上每分钟能够输入13.4个正确的字符。
这是否意味着，今后可以躺在沙发上，完全不动手就能上网呢？
无线技术的挑战
无线产品面临的主要挑战是带宽和延迟。
无线脑机接口尤其如此，控制屏幕上光标的移动需要将大脑中数百个微小电信号放大并数字化，同时以低延迟将信号传输至附近设备。
所需的带宽相当于同时播放48个高清视频，延迟不得超过100毫秒。
为了解决这些问题，BRAInGate采用了侵入式脑机接口。该接口在使用者大脑皮层中植入两个包含96个电极的阵列，能够捕捉全频谱信号。
传统的电缆被两个边长5厘米、重量仅43克的无线发射器替代，这些发射器可以固定在使用者的头部。
此外，只需在墙角放置一个带有四个天线的双频无线信号接收器即可。
在光标移动任务中，使用卡尔曼滤波解码器和线性分类器来估计连续的二维光标速度和点击状态。在测试中，BWD的表现已与传统有线设备相当。
帮助瘫痪者
对于瘫痪者而言，虽然大脑中控制肌肉运动的能力通常完好无损，但这些信号无法到达肌肉，从而无法产生运动。
此次实验中的两名参与者均因意外导致第4节颈椎的脊髓损伤而瘫痪，他们此前已经参与过多次脑机接口研究。
本次的BWD采用曼彻斯特编码（Manchester Encoding）和专用协议，以低功耗的方式传输信号，续航时间超过36小时。
BRAInGate的临床试验负责人Leigh HochbeRg表示，持续、长时间观察大脑活动有助于设计解码算法，从而为瘫痪患者提供交流能力，提高他们的生活质量。
实验中的两位参与者分别在第307天和第588天成功学会了使用BWD操作平板电脑。
BRAInGate介绍
BRAInGate项目由布朗大学与美国生物技术公司CybeRkinetics合作进行，专注于脑机接口技术，旨在帮助神经系统疾病、损伤或肢体丧失的人恢复交流、行动和独立性。
早在2006年，该项目便开发出了第一代侵入式植入芯片。除了控制光标的移动，研究范围还包括机械臂和义肢的控制。
2015年，首次通过有线脑机接口帮助四肢瘫痪患者完成打字。
BRAInGate的下一步研究将集中于完全植入大脑的高密度无线脑机接口。
