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原文作者:Emily Mullin (WIRED)
让意念沟通成为现实:Cognixion 启动 Vision Pro 临床试验
初创公司 Cognixion 今日宣布,他们正在启动一项临床试验,将非侵入式脑机接口(BCI)技术与 Apple Vision Pro 融合,旨在帮助因瘫痪而患有言语障碍的人群仅凭意念进行交流。
与埃隆·马斯克的 Neuralink 等公司致力于开发植入式 BCI(需要手术植入大脑)不同,Cognixion 的技术是非侵入式的。这家总部位于加州圣巴巴拉的公司正在测试其 Vision Pro 上的软件组件(一个增强现实 BCI 应用)和硬件附加组件(一个可以读取脑电波的定制头带)。

试验将使用改装版的 Apple Vision Pro 头戴设备。 摄影:May James; Getty Images
该试验将招募最多 10 名因脊髓损伤、中风、创伤性脑损伤或肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS,即渐冻症)导致的言语障碍患者。
“民主化”接入:CEO 的初衷
Cognixion 的目标是让尽可能多的人接触到 BCI 技术,并将 Vision Pro 视为实现这一目标的途径。公司首席执行官 Andreas Forsland 表示:“为了实现普及,我们需要以风险最低、最易于大多数人接受的方式来实现它。”
Forsland 创立 Cognixion 的契机,源于他的母亲因肺炎住院并接受插管治疗的经历。当时,她的意识完全清醒,但无法说话。在住院期间,Forsland 成为了她的交流伙伴。他回忆道:“因此,我目睹了她与医护人员之间沟通的巨大障碍,我不得不介入。”这促使他开始思考如何为有言语运动障碍的人们提供更好的交流方式。
AI 赋能的个性化沟通
该公司此前已经设计了自己的头戴设备 Axon-R,并于今年早些时候对 ALS 患者进行了测试。其定制软件利用生成式 AI 模型,根据用户的语言模式进行训练。该技术使参与者能够以接近正常对话的速度通过头戴设备“说话”。该研究表明,患者可以舒适地每周使用 BCI 数次,每次数小时。
现在,Cognixion 正将这款 AI 沟通应用带到 Vision Pro 上。Forsland 认为 Vision Pro 拥有比专用的 Axon-R 更多的功能。“Vision Pro 提供了你所有的应用、App Store,以及你想要做的一切,”他说。
苹果在 5 月份的公告为 BCI 集成打开了大门,当时苹果宣布了一项新协议,允许行动不便的用户仅通过意念控制 iPhone、iPad 和 Vision Pro。另一家 BCI 公司 Synchron(其植入物植入在靠近大脑的血管中)也已将其系统与 Vision Pro 集成。(苹果目前没有开发自家 BCI 的迹象。)
技术细节:如何读取意念?
在 Cognixion 的试验中,他们用自己的头带替换了苹果的头带,该头带嵌入了六个脑电图(EEG)传感器。这些传感器收集来自大脑后部的视觉皮层和顶叶皮层的信息。具体来说,Cognixion 的系统会识别视觉注视信号——即当一个人将目光聚焦在某个物体上时发生的信号。这使得用户仅凭精神注意力就能从界面菜单中进行选择。一个佩戴在臀部的神经计算包在 Vision Pro 之外处理这些大脑数据。
首席技术官 Chris Ullrich 表示:“我们方法的理念是减轻个人沟通需求所产生的负担。”
现有的沟通工具虽然有帮助,但并不理想。例如,低技术的便携式字母板需要患者看着特定的字母、单词或图片,以便看护者猜测其含义,但这非常耗时。而眼动追踪技术仍然昂贵且不一定可靠。
Ullrich 解释说:“我们实际上为每位参与者都构建了一个 AI,它会根据他们的说话历史、幽默风格,以及我们能收集到的任何书面或口头表达进行定制。我们将所有这些信息整合,形成一个用户代理(user proxy)。”
非侵入式的潜力与挑战
从头戴设备内部看,用户会看到 AI 生成的建议,或者可以自己构思内容。Cognixion 的系统也可以使用眼动追踪或头部运动进行控制(Vision Pro 支持此功能),但对于有严重运动障碍的用户来说,这些选项可能难以使用。这时,读取脑电波就发挥了作用。
在一个展示 Axon-R 研究参与者——一位患有 ALS 的拉比——的视频中,当被问及“你如何保持如此积极?”时,他通过 Cognixion 的技术回答说:“我努力在每种情况下都看到美好的一面。”
Cognixion 认为,其非侵入式方法比正在开发的任何植入式脑芯片都能更快地惠及患者。首先,安全性是毋庸置疑的——字面意义上的。要获得医疗器械的批准,它仍需证明有效性。Ullrich 表示,这将需要一项涉及约 30 名患者的更大规模的关键试验。美国食品药品监督管理局(FDA)可能会根据设备的易用性以及它能为人们生活质量带来的改善程度来评估该设备。
UCLA 的 BCI 研究人员 Jonathan Kao(未参与 Cognixion 项目)看到了非侵入式 BCI 的巨大潜力,因为手术植入设备存在风险。但他指出,主要挑战在于非侵入式系统捕获的脑信号比植入式信号要弱得多、噪音也大得多。
Kao 说:“还没有人能够推出一款消费级设备,其性能能与侵入式设备相媲美,甚至接近。” “信号质量非常差,因此快速、可靠、稳健地解码是一个挑战。”
这导致了令人沮丧且缓慢的用户体验。但 Kao 认为,像 Cognixion 和他自己的实验室正在开发的 AI 助手可以弥合这种性能差距,使非侵入式系统对患者更具可用性。
Kao 总结道:“如果我们能做到这一点,我们就能拥有一个无需手术的普及性设备。”
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