運動與動作學神經義肢
高效能手寫腦機介面
高效能手寫 BCI 將意圖手寫——癱瘓使用者試圖以手書寫字母時所產生的神經活動——解碼為文字,而非將點擊游標動作解碼到螢幕鍵盤上。一個遞迴神經網路把伴隨每一次意圖筆劃的運動皮質活動轉換為字元機率,再由語言模型修整輸出。在其里程碑示範中,此法達到每分鐘約九十個字元的打字速率,原始字元準確度約九成中段,經自動校正後升至九成九以上——約略是健全者以智慧型手機打字的速度,且遠快於此族群先前以游標為基礎的拼字器。
其概念上的洞見是:時間上豐富而多變的動作,比簡單的直線伸取更易解碼。不同字母描繪出各異而複雜的時空軌跡,故其神經對應比伸向相鄰鍵盤按鍵之近乎相同的活動更可分離。這將設計目標自「使動作簡單而刻板」,重新構築為「選擇其神經特徵最大程度可區分的動作」——此原理可推廣到手寫之外。
一位脊髓損傷的參與者一次一個地想像書寫小寫字母。運動皮質手部區上方的陣列,對每個字母的筆劃序列呈現出各異且可重複的樣式;一個遞迴網路即時將其讀出為文字,再由語言模型校正殘餘誤差。
為何複雜動作能勝過簡單動作:各異的軌跡給出更可分離的神經特徵。
又称
另见