想象一下玩像《馬里奧賽車》這樣的賽車游戲，只用你的大腦在一圈中執行一系列復雜的轉彎。

這不是一個視頻游戲幻想，而是德克薩斯大學奧斯汀分校的工程師創建的一個真實程序，作為腦機接口研究的一部分，以幫助改善運動障礙人士的生活。更重要的是，研究人員將機器學習功能與他們的腦機接口結合起來，使其成為一種萬能的解決方案。

通常，這些設備需要對每個用戶進行廣泛的校準——每個用戶的大腦都是不同的，無論是健康用戶還是殘疾用戶——這一直是主流采用的主要障礙。這種新的解決方案可以快速了解單個受試者的需求，并通過重復進行自我校準。這意味著多個患者可以使用該設備，而無需針對個人進行調整。

José 實驗室的研究生 Satyam Kumar 表示：“當我們在臨床環境中考慮這一點時，這項技術將會實現這一目標，因此我們不需要專門的團隊來完成這個漫長而乏味的校準過程。” del R. Millán，科克雷爾工程學院錢德拉家族電氣與計算機工程系和戴爾醫學院學系教授。 “從一個病人轉移到另一個病人會更快。”

免校準接口的研究發表 在PNAS Nexus上。

從左到右：薩蒂揚·庫馬爾、侯賽因·阿拉維耶和何塞·德爾·R·米蘭。

受試者戴著裝有電極的帽子，電極連接到計算機上。電極通過測量來自大腦的電信號來收集數據，解碼器解釋該信息并將其轉化為游戲動作。

米蘭在腦機接口方面的工作幫助用戶指導和增強他們的神經可塑性，即大腦隨著時間的推移而改變、成長和重組的能力。這些實驗旨在改善患者的大腦功能，并利用腦機接口控制的設備讓他們的生活變得更輕松。

在這種情況下，動作是雙重的：賽車游戲，以及平衡數字條左側和右側的更簡單的任務。一位專家接受培訓，為更簡單的酒吧任務開發“解碼器”，使界面能夠將腦電波轉換為命令。解碼器作為其他用戶的基礎，是避免長時間校準過程的關鍵。

解碼器工作得很好，受試者可以同時接受酒吧游戲和更復雜的賽車游戲的訓練，這需要提前思考幾步才能轉彎。

研究人員稱這項工作具有基礎性，因為它為進一步的腦機接口創新奠定了基礎。該項目使用了 18 名沒有運動障礙的受試者。最終，當他們繼續沿著這條路走下去時，他們將在有運動障礙的人身上進行測試，并將其應用于臨床環境中更大的群體。

“一方面，我們希望將 BCI 轉化為臨床領域來幫助殘疾人;另一方面，我們需要改進我們的技術，使其更易于使用，從而對這些殘疾人產生更大的影響，”米蘭說。

在轉化研究的同時，米蘭和他的團隊繼續研究用戶可以通過腦機接口駕駛的輪椅。在本月的西南偏南會議和節日上，研究人員展示了該技術的另一種潛在用途，控制兩個手部和手臂的康復機器人。這不是新論文的一部分，而是這項技術未來發展方向的標志。幾個人自愿并在幾分鐘內成功操作了腦控機器人。

“這項技術的目的是幫助人們，幫助他們的日常生活，”米蘭說。 “無論我們走到哪里，我們都將繼續沿著這條道路走下去，以幫助人們。”