研究员开发高性能小型化脑机接口MiBMI，准确率达91％
提供了一个小体积、低功耗、高精度的通用解决方案
（映维网Nweon 2024年08月30日）传统的脑际接口体积庞大，耗电量大，在实际应用中受到限制。针对这个问题，瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员开发了据称是世界第一个高性能、小型化的脑机接口（MiBMI），从而为业界提供了一个小体积、低功耗、高精度的通用解决方案。
团队表示，它不仅提高了脑机接口的效率和可扩展性，而且为实用的、完全可植入的设备铺平了道路。
MiBMI的小尺寸和低功耗是关键特点，使得系统适合植入式应用。其最小的侵入性确保了临床和现实生活使用的安全性和实用性。这同时是一个完全集成的系统，意味着记录和处理是在两个极小的芯片完成，总面积仅为8平方毫米。
团队负责人马赫萨·绍兰（Mahsa Shoaran）表示：“MiBMI允许我们将复杂的神经活动转换成可读文本，而且它具有高精度和低功耗的特点。这一进步使我们离实用的、可植入的解决方案更近一步。”
大脑到文本转换包括解码当一个人想象书写字母或单词时产生的神经信号。在这个过程中，植入大脑的电极记录下与书写运动相关的神经活动。然后，MiBMI芯片组实时处理信号，将大脑预期的手部动作转换成相应的数字文本。
据悉，芯片将手写活动转换为文本的准确率达到91%。
研究人员指出，芯片目前可以解码多达31个不同的字符，这是任何其他集成系统都无法比拟的成就。他们补充道：“我们有信心可以解码多达100个字符。”
目前的BMI从植入大脑的电极中记录数据，然后将信号发送到一台独立的计算机进行解码。然而，集成了一个192通道神经记录系统和一个512通道神经解码器的MiBMI芯片不仅能记录数据，而且能实时处理信息。
这项神经技术的突破是一项极度小型化的壮举，它结合了集成电路、神经工程和人工智能方面的专业知识。
为了能够处理由微型BMI电极收集到的大量信息，研究人员采用了一种完全不同的数据分析方法。他们发现，当用户想象用手写字时，每个字母的大脑活动都包含非常特定的标记。研究人员将其命名为独特的神经密码dnc。微芯片只需要处理大约100字节的dnc，而不是为每个字母处理数千字节的数据。这使得系统能够快速，准确，低功耗地运行。这一突破同时允许更快的训练时间。
相关论文：A 2.46-mm 2 Miniaturized Brain–Machine Interface (MiBMI) Enabling 31-Class Brain-to-Text Decoding
团队正在探索MiBMI系统在手写识别之外的各种应用：“我们正在与其他研究小组合作，在不同的环境下测试系统，比如语音解码和运动控制。我们的目标是开发一种多功能BMI。”
