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國內首例!72歲高位截癱患者用意念喝可樂、打麻將

http://dailynews.sina.com   2020年01月17日 00:01   僑報

【僑報訊】浙江大學醫學院附屬第二醫院(下稱浙大二院)神經外科與浙江大學求是高等研究院“腦機接口”團隊16日合作完成了中國第一例植入式腦機接口臨牀研究,填補了中國該項技術空白。

綜合中新社、浙江在線報道,“握住,很棒,向自己的嘴巴移動,再往回一些,好差不多,停!”

隨着張先生吸溜一口可樂,浙江大學醫學院附屬第二醫院功能神經外科病房內響起了一片掌聲。張先生今年72歲,因車禍造成四肢完全癱瘓。經過系統訓練,如今他可以利用“腦機接口”技術控制外部機械臂及機械手來完成拿飲料、吃油條等操作。

浙大腦機接口交叉研究團隊在中國首次通過對一位高位截癱志願者腦內植入Utah陣列電極,實現意念控制機械手臂三維運動,從而完成進食、飲水和握手等一系列上肢重要運動功能。該研究的成功標誌着我國腦機接口技術在臨牀轉化應用研究中已躋身國際先進行列。

據瞭解,所謂“腦機接口”,是指在大腦與外部設備(假肢等)之間建立一條直接傳輸大腦指令的通道,實現在脊髓及運動神經通路損壞但大腦皮層功能尚健全的情況下,腦部的信號也能通過計算機解讀,直接控制外部設備。

工作人員得知張先生喜歡打麻將,還特地設計一套程序,讓他能通過控制鼠標,玩電腦麻將遊戲。“剛進病房的時候,我們跟他說話,他都不怎麼吭聲。現在,他開心多了。”護士長說。

浙大二院神經外科主任張建民說,“相對於中青年患者,老年患者的腦電信號質量與穩定性都要差些,我們設計的非線性解碼器,更能‘讀懂’老年人的心思。”患者張先生也因此成爲目前全球範圍內,成功利用植入式腦機接口技術,實現肢體運動功能重建的最高齡患者。

腦一機接口(brain computer interface)這一的研究可以追溯到20世紀70年代的美國,加州大學洛杉磯分校的J.J.Vidal博士在他的論文中首先提出了腦一機接口這一術語,試圖評估利用電腦信號的可行性。

21世紀以來,腦機接口成爲了多領域交叉的研究,是一種涉及了神經科學、生理學、心理學、工程學、計算機科學、康復學、其他技術和醫療科學的交叉學科。

事實上,美國加州理工研究院在多年以前就試圖以植入芯片的方式控制大腦與外部機械臂連接,而本次浙大二院的創新點在於,以機器人輔助完成電極的植入,這樣的做法改善了人工植入電極帶來的誤差問題。

在應用上,腦機接口還分爲侵入式與非侵入式,目前侵入式多爲醫療研究與應用,非侵入式腦機接口則在教育行業發展,以智能設備的形式進入市場,聲稱可以鍛鍊學生的注意力、提高成績。在創業公司中,最爲著名的侵入式腦機接口案例是馬斯克的Neuralink在2019年發佈的“腦後插管”。

不過,要把神經信號精準地轉化成機械臂的動作指令,研究者們還要跨過計算機算法、系統性信號採集解碼的難關,個體差異也讓研究成果無法一步登天。越來越多的成功案例卻意味着,阿凡達、鋼鐵俠的夢想並不只是科幻,腦機接口確實值得人類賦予期待。(完)

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