用耳朵“打字”！这个设备能监测耳部肌肉运动

大数据文摘出品

作者：Caleb

你会动耳朵吗？

拥有这项技能的人，终于不仅仅是像大耳朵图图那样，用动耳朵来卖萌了。

根据英国巴斯大学Nick Gompertz博士领导的团队进行的实验，他们想要通过耳朵的运动，来让瘫痪的人重新与其他人交流。

这项技术实现的核心是一个与计算机连接的硅胶耳机，其中包含一个微型摄像头和灯光，这个耳机将会被临时插入病人的耳道。

相机会时时监测鼓膜张肌，它是人体中最小的肌肉之一，当使用者有意识地收缩鼓膜张肌时，该设备就会拾取动作，然后将其传送到电脑上，以实现用打字与他人进行交流。

研究人员相信，大多数中风患者，或患有晚期运动神经元病的人仍然能够控制自己的鼓膜张肌。

这让文摘菌想到上周登上Nature封面的“意念打字”，来自斯坦福大学、布朗大学和哈佛医学院的研究人员共同开发了一种专门用于打字的脑机接口技术，使瘫痪患者的打字交流速度加快。

据了解，使用这项设备的一位研究对象，写字速度达到了每分钟90个字符，在线原始准确率为94.1%，离线自动校正的准确率超过了99%。

话说回来，用耳朵打字这事儿文摘菌还是第一次听说，一起来看看吧~

Earswitch让你

动动耳朵就能“打字”

根据报道，用耳朵打字的这项技术被称为“Earswitch”。

研究人员表示，当前的辅助设备都存在或多或少的缺陷，通常都会因为患者病情的进一步发展而无法使用。

比如霍金使用的红外设备，主要通过抽动脸颊来控制安装在眼镜上的红外开关进行交流，但是随着霍金病情的加重，他逐渐失去对关键肌肉的控制。该系统必须每两年进行一次大修。

Earswitch因为主要依赖于耳部肌肉的运动，可以很好地规避这个问题。

具体在操作上，首先，用户需要将这个硅胶耳机插入自己的耳道，在与耳机连接的计算机上，用户可以看到一个虚拟键盘，上面有一排排按键，当所需字母的那一行被高亮显示时，用户通过绷紧鼓膜肌肉进行选择。

摄像头一旦检测到这个动作，就会触发计算机选择这一行的按键。

接下来，该行中的各个按键将依次被突出显示。同样，当该键被突出显示时，用户通过绷紧耳部肌肉来选择所需的按键。

通过这种方式，瘫痪患者就可以“打字”来表达自己。

当然，为了加快这一过程，系统中还设置了一个预测性文本系统，该系统会根据用户当前选择的字母显示可能输入的完整单词。

MND协会研究发展总监Brian Dickie表示：“Earswitch可能会提供一个全新的机会，让MND（运动神经元疾病）患者更好地控制自己的沟通方式与周围的环境，最终能让他们选择想要的生活方式。”

巴斯大学卫生署的Dario Cazzola表示，“在电子和电气工程专家的帮助下，我们帮助尼克进一步开发了如何安装Earswitch，并预计在未来会将该设备小型化”。

“我们希望这项工作能够帮助到英国乃至世界范围内的许多神经系统疾病患者。”

目前，Gompertz和他的同事们现在正通过一家衍生公司将Earswitch技术商业化，甚至有可能让部分希望解放自己双手执行日常任务的非瘫痪用户使用。

其实我们都会“动耳神功”

不过，这项研究还存在一个关键点，那就是这对于不会控制鼓膜张肌的运动的人来说，是有些不怎么友好。

如今研究团队也在官网上发起了一项调查，来确定相关人数比例。

相关链接：

https://www.earswitch.co.uk/news

不过，根据去年德国研究人员在国际期刊eLife发表的论文表示，其实我们都会“动耳神功”。

耳朵的运动可能肉眼不容易看出，但是借助肌电图（EMG），研究人员能够记录控制耳朵运动（通常不可见）的信号。如下图所示，EMG是附在皮肤表面上的传感器，它能够检测到耳廓肌肉或形状的改变。

同时，研究人员还检测了一下人耳对意外声音的反应，研究人员让参与者阅读一段枯燥无味的文字，这时外界会传来两类声音。

具体来说，参与者的一只耳朵会听到短篇小说，另一只耳朵将听到一篇演讲稿。为了测试积极聆听时表现出的目标导向，参与者需要尝试聆听短篇小说，而努力忽略演讲内容。

为了更好地描述耳朵的微小动作，研究小组在实验期间对受试者进行了特殊的高清录像。通过基于计算机的运动放大技术，耳朵的细微运动变得清晰可见，如下图所示：

“网红”马斯克的脑机接口技术

说到相关技术，除了上周登上Nature封面的最新研究，马斯克的脑机接口技术应该要属当之无愧的全球焦点了。

4月，马斯克的脑机接口公司Neuralink发布了一篇新的博客文章与视频，展示了他们在大脑控制研究上的最新突破：通过植入脑机接口技术，一只猴子能够在没有游戏操纵杆的情况下，仅用大脑意念来玩Pong（一款模拟两个人玩兵乓球的电子游戏）。

对此，马斯克单独发推文说，实际上他预计Neuralink产品的初始版本将使瘫痪患者使用智能手机的速度比使用手指的用户更快。

他还补充说，该产品的未来迭代版本将能够实现患者身体不同部位的神经链路之间的通信，例如在大脑内部结点和腿部神经通路之间传递信息，从而让截瘫患者再次行走成为可能。

事实上，早在2019年7月，马斯克就曾说过猴子可以通过大脑和脑机接口植入物控制计算机。

脑机接口的上一次露面是在2020年8月：当时，马斯克本人在现场演示了脑机接口在猪身上的技术，展示了脑机接口技术如何根据不同的刺激源从大脑读取信号。

在猴子上的演示更清晰地展现了脑机接口技术在人类社会中的应用方向，比如帮助瘫痪患者在计算机上操纵光标。最终，该技术可以通过将激发神经元转化为直接传递给瘫痪的神经和肌肉的电刺激，从而来恢复这些患者的活动能力。此外，该项技术还可以用于控制iPhone上的触摸控制，甚至使用虚拟键盘进行输入。

也正如文摘菌一直所主张的，如何让更多的人，包括一些身体不便的人，享受到技术发展带来的红利，才是我们更应该关注的。

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