重磅突破！两年3800小时，ALS患者输出200万词，脑机接口第一次变成“生活工具”

在脑机接口领域，人们习惯于讨论准确率、通道数、解码模型和植入电极。

但对于渐冻症（ALS）患者 Casey Harrell （在论文中的代号叫T15） 而言，真正重要的问题从来不是算法精度达到多少，而是另外一个更简单的问题：

当一个人失去说话能力之后，他还能否继续参与这个世界？

过去几年里，脑机接口领域不断刷新纪录：打字速度越来越快，词错误率越来越低，模型越来越复杂。然而这些成果大多发生在实验室里——在研究人员环绕的环境中，在特定任务设计下完成一次次“技术演示”。

而2026年发表在《Nature Medicine》上的这项研究，第一次把焦点从实验室搬回了生活本身。加州大学戴维斯分校的研究团队在45岁的Harrell身上，完成了迄今最长程、最高性能的皮层内脑机接口（intracortical BCI）独立使用验证。Harrell四肢已完全瘫痪，言语严重构音障碍，几乎无法被旁人听懂。

这项研究的突破，不是让脑机接口“更准了一点”。

而是第一次让高性能侵入式语音脑机接口，像工具一样，进入了一个人的日常生活。

当语言开始离开身体

ALS 被称为“渐冻症”。与许多人想象不同，这种疾病最残酷的地方，不只是身体一点点失去控制，更是一个意识清醒、思想完整的人，逐渐被困在自己的身体里。

图1 多模态皮层内BCI独立使用示意图与系统架构

Harrell曾经是一位活跃的父亲、演讲者和社会倡导者。他给女儿讲故事，与同事讨论工作，在公开场合发表演讲。随后疾病开始一点点夺走这些能力。最初只是发音变得模糊，后来需要借助辅助设备。再后来，即便想表达一个完整句子，也需要耗费大量时间。

对于许多ALS患者来说，真正的痛苦并非无法行走，而是逐渐失去参与社会互动的能力。

你仍然拥有完整的思想。但思想被困在身体里。

脑机接口真正解决的，其实不是沟通速度

2023年，加州大学戴维斯分校的Nicholas S. Card、Sergey D. Stavisky和David M. Brandman领衔的研究团队在Harrell的左侧腹侧前中央回（ventral precentral gyrus），也就是主管言语运动的脑区，植入了4个64电极Utah微电极阵列，共256个电极实时记录单个神经元动作电位和局部场电位。

从植入后第281天起，无需任何研究人员在场，就能自行启动系统。截至术后第678天，他累计独立使用了3,801小时，在444天里几乎每天都靠这套系统与家人对话、处理邮件、浏览网页，甚至维持了一份全职工作。

图2 语音解码准确率与长期使用统计

从技术角度看，这并不是世界上第一个语音脑机接口。真正值得关注的是另一件事：

这是首次有研究证明，高性能侵入式语音脑机接口能够脱离实验室，长期稳定地融入一个人的日常生活。

过去脑机接口研究普遍存在两个难题：

第一个是依赖工作人员人员：设备启动、校准、参数调整往往需要专业团队在场。

第二个是长期稳定性：植入电极随着时间推移会出现信号漂移，解码器性能下降，最终需要频繁重新训练。

很多系统在实验当天表现优异，但几个月后便难以维持。因此长期以来，脑机接口更像是一种实验能力，而非真正可用的产品能力。Harrell的案例首次验证了脑机接口跨过了这道门槛。

两年3800小时，脑机接口第一次变成“生活工具”

论文中最令人震撼的数字并非99%的准确率，而是另外几个数字。

在近19个月时间里：

• 累计使用超过3800小时；

• 使用天数达到444天；

• 输出183,060个句子；

• 共计1,960,163个单词；

• 平均交流速度达到56词/分钟。

如果换一种方式理解，这不再只是一次实验室演示。

这是一个人连续近两年，几乎每天都在真实生活中使用这套系统：发邮件、浏览网页、参加视频会议、进行公益活动、维持全职工作、与朋友聊天，甚至和家人开玩笑、拥抱、吐槽和讲故事。这些行为看起来微不足道。

但对于一个失去自然语言能力的人而言，它们意味着重新回到社会之中。

从RNN到Transformer：论文背后的核心技术突破

从技术层面看，这项研究最核心的创新并非植入硬件，而是解码体系的全面升级。

这套系统的核心，是一个基于Transformer架构的脑-文本解码器。它把T15试图说话时产生的神经活动，每80毫秒转换为一组英语音素概率，再通过语言模型生成最可能的词序列。

数字层面的结果令人震惊。相比此前广泛采用的RNN方案，新系统表现出几个关键优势。在正式的标准化测试中，T15重复朗读屏幕上的提示句，解码系统的词准确率达到99.2%，词汇库覆盖超过125,000个英文单词。在日常自主使用中，他以平均56词/分钟的速度，累计"说"出了183,060句话、1,960,163个词。作为对照，他此前通过专家翻译辅助沟通的速度仅为6.8词/分钟，头控鼠标打字更是只有6.3词/分钟。

首先是准确率进一步提升。在包含12.5万个英文词汇的大词表测试中，系统实现了99.2%的单词识别准确率，创造了当时语音脑机接口领域的新纪录。

其次是大幅降低校准需求。传统脑机接口往往需要每天重新采集数据训练模型，而新系统通过持续后台微调机制，实现了近乎无感知的长期更新。

更重要的是，它开始具备应对神经信号长期漂移的能力。

脑机接口历史上最难解决的问题之一，就是“大脑不是静态系统”：神经元状态会变化、电极周围组织会变化、患者状态也会变化。

而Transformer架构配合持续在线学习，使系统能够在不影响使用体验的情况下持续适应这些变化。

从产业视角看，这种能力的重要性甚至超过准确率本身。因为决定脑机接口是否能够商业化的，不是某一天达到99%，而是在未来几年里能否持续保持95%以上。

图3 神经光标控制个人电脑的性能表现

一个被忽视的发现：大脑其实在主动适应机器

该成果中还有一个容易被忽略的细节。

随着时间推移，Harrell 逐渐放弃了真正发声说话，转而采用“静默语言”（silent speech）策略。

也就是说，他即使不再真的发出声音，只是在大脑中产生说话意图、做出相应的发音运动准备，系统也能完成解码。甚至令人惊讶的是，他的交流速度反而从约 30 词/分钟提升到 50 词/分钟以上。

这说明长期使用过程中，变化的不只是解码器参数。

使用者本身也在调整自己的发声意图、运动策略和神经活动模式，让它们更适合被系统读取。

这提示了脑机接口发展的一个重要规律：人们过去总认为是机器在学习大脑，事实上，大脑也在学习机器。

当脑机接口长期存在时，人与系统会逐渐形成一种新的协同模式。它不再只是简单的人机交互，而更像是一种新的神经行为系统。

某种意义上，Harrell 并不是在“使用一台设备”，而是在和这套系统共同形成一个新的“表达器官”：大脑产生意图，系统负责转写，屏幕重新替他说话。

脑机接口领域还有一个长期争论：植入式电极究竟能稳定工作多久？

许多研究只能证明几个月的效果。而这项研究给出了迄今最有说服力的长期数据之一。研究团队发现：在植入后678天内，大多数电极依然保持稳定记录能力。超过90%的电极持续检测到有效神经放电。神经调制模式在18个月以上时间尺度仍保持较高一致性。

这意味着至少在当前技术条件下，侵入式微电极阵列并没有像许多人担心的那样迅速失效。

对于整个脑机接口产业而言，这或许是比单次性能突破更重要的消息。

因为长期稳定性决定了商业模式是否成立。如果设备每隔几个月就失效，那么再好的算法也无法形成真正的产品。

图4 植入后神经信号的长期稳定性分析

脑机接口产业正在跨越“实验室时代”

如果回顾脑机接口过去二十年的发展历程，会发现行业正在经历一次重要转变。

第一阶段证明“能不能解码”。

第二阶段证明“能不能准确解码”。

而现在，真正的门槛变成了第三个问题：

能不能长期、独立、稳定地融入一个人的生活？

Harrell案例的重要意义在于反应了这项技术它同时攻克了独立居家使用（independent at-home operation）和长期稳定性能（reliable long-term performance）两大临床转化瓶颈。此前的BCI突破大多发生在实验室里，研究人员围着参与者调试设备， session结束就关机。而T15把BCI当成了身体的一部分——每天开机、使用、关机，像普通人使用手机一样自然。

当然，系统仍有局限：它依赖经皮有线连接，需要护理伙伴协助穿戴设备，且仅验证了一名参与者。研究团队坦言，未来的方向很明确——无线全植入系统、更简化的日常维护、以及在不同患者群体中的推广验证。

但无论如何，这近两年的3800小时、近200万字、444个日夜，已经证明了一件事：当肉体被疾病禁锢，大脑依然可以找到新的方式，与世界保持连接。对于数百万因ALS、脑干中风或脊髓损伤而失去沟通能力的患者而言，这不再是一个遥远的科幻场景，而是一个刚刚被点亮的现实。

从BrainGate到Neuralink，从Paradromics到中国的北脑一号、脑虎科技等项目，整个行业都在朝同一个方向演进：更稳定、更无线、更小型化、更自主。

未来真正的竞争可能已经不再是单纯的解码准确率竞争，而是谁能率先把实验室中的神经接口变成一件普通人每天都会使用的产品。

https://www.nature.com/articles/s41591-026-04414-6

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