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原文作者：Emily Mullin
初创公司Cognixion：将AI驱动的非侵入式脑机接口植入Apple Vision Pro，赋能瘫痪患者“用心”交流
加州初创公司Cognixion今日宣布，他们将启动一项临床试验，把其可穿戴式脑机接口（BCI）技术与Apple Vision Pro集成，旨在帮助因瘫痪而患有言语障碍的患者，仅凭思维就能进行交流。
与埃隆·马斯克的Neuralink等公司专注于侵入式（需要手术植入）脑机接口不同，Cognixion的技术是非侵入性的。这家总部位于加州圣巴巴拉的公司正在测试两部分：一个增强现实BCI应用程序（软件组件），以及一个可以读取脑电波的定制头带（硬件附加组件），并将其与Vision Pro结合。
该试验将招募多达10名美国受试者，他们因脊髓损伤、中风、创伤性脑损伤或肌萎缩侧索硬化症（ALS，即渐冻症）导致的瘫痪而存在言语障碍。
民主化普及：为何选择Vision Pro？
Cognixion的首席执行官Andreas Forsland表示，公司的目标是让BCI技术尽可能普及，而Vision Pro被视为实现这一目标的关键途径。“为了普及接入，你需要以对大多数人来说风险最低、最容易接受的方式来实现它。”
Forsland创办Cognixion的契机，源于他母亲因肺炎插管在ICU期间无法说话的经历。“在那之后，我目睹了她与护理人员之间沟通的巨大障碍，我不得不介入，”他说。这促使他思考，有言语运动障碍的人群如何才能获得更好的交流方式。
AI赋能：比定制硬件更强大的能力
该公司此前已经设计了自己的头戴设备Axon-R，并对ALS患者进行了测试。其定制软件利用生成式AI模型，根据用户个人的语言模式进行训练。软硬件结合后，参与者能够以接近正常语速通过头戴设备“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正将这种AI交流应用带到Vision Pro上。Forsland认为，Vision Pro比专用的Axon-R拥有更丰富的功能。“Vision Pro为你提供了所有的应用程序、App Store，以及你想要做的任何事情。”
苹果在去年5月打开了BCI集成的“大门”，当时他们宣布了一项新协议，允许有严重活动障碍的用户无需物理移动即可控制iPhone、iPad和Vision Pro。另一家BCI公司Synchron（其植入物是植入血管而非直接植入大脑）也已将其系统与Vision Pro集成。（苹果目前未被知晓正在开发自己的BCI。）
技术细节：读取“凝视信号”
在Cognixion的试验中，他们用自己的定制头带替换了苹果的头带，该头带内置了六个脑电图（EEG）传感器。这些传感器收集来自大脑视觉皮层和顶叶皮层的信息。具体来说，Cognixion的系统识别“视觉固定信号”（visual fixation signals），即当一个人将目光锁定在某一物体上时产生的信号。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负责在Vision Pro外部处理这些脑部数据。
“我们方法的理念是围绕着减轻个人交流需求所产生的负担，”Cognixion的首席技术官Chris Ullrich表示。
现有的交流工具虽然有帮助，但并非理想选择。例如，低技术的字母板需要患者注视特定字母、单词或图片，然后由护理人员猜测其含义，过程非常耗时。而眼动追踪技术成本高昂且不总是可靠。
Ullrich解释道：“我们实际上为每位参与者构建了一个AI，它根据他们过去的说话历史、幽默风格、任何他们写过的东西、说过的任何话进行定制化。我们将所有这些信息浓缩成一个用户代理（user proxy）。”
AI辅助弥合信号质量的差距
在头戴设备内部，用户会看到AI生成的建议，或者可以自己撰写内容。Cognixion的系统也可以使用眼动追踪或头部运动来控制，Vision Pro支持这些功能，但患有严重运动障碍的用户可能无法使用。这就是读取脑电波发挥作用的地方。
在一个展示Axon-R研究参与者（一位患有ALS的拉比）的视频中，他被问到：“你如何保持如此积极乐观？”通过Cognixion的技术，他回答道：“我努力在每种情况下都看到美好的一面。”
Cognixion认为，其非侵入式方法将比任何正在开发的植入式脑芯片更快地惠及患者。首先，安全性毋庸置疑——无需开颅手术。为了获得医疗器械批准，它仍需要证明有效性。Ullrich表示，这将需要一个包含约30名患者的更大规模的关键性试验。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改善人们生活质量的程度来评估该设备。
UCLA的BCI研究人员Jonathan Kao（未参与Cognixion）看到了非侵入式BCI的巨大潜力，因为手术植入设备带有风险。但他指出，主要挑战在于，非侵入式系统捕获的大脑信号比植入式信号要弱得多、噪声也大得多。
“没有人能够推出一款性能能与侵入式设备匹敌，甚至能与之接近的消费级设备，”Kao说。“信号质量非常差，因此快速、可靠、稳健地解码是一个挑战。”
这导致用户体验令人沮丧且缓慢。但Kao认为，像Cognixion和他的实验室正在开发的AI“副驾驶”（copilots）可以弥合这种性能差距，使非侵入式系统对患者更有用。
Kao总结道：“如果我们能够做到这一点，我们或许就能拥有一个无需手术的、广泛应用的设备。”
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