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国内首例!72岁高位截瘫患者用意念喝可乐、打麻将

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

【侨报讯】浙江大学医学院附属第二医院(下称浙大二院)神经外科与浙江大学求是高等研究院“脑机接口”团队16日合作完成了中国第一例植入式脑机接口临床研究,填补了中国该项技术空白。

综合中新社、浙江在线报道,“握住,很棒,向自己的嘴巴移动,再往回一些,好差不多,停!”

随着张先生吸溜一口可乐,浙江大学医学院附属第二医院功能神经外科病房内响起了一片掌声。张先生今年72岁,因车祸造成四肢完全瘫痪。经过系统训练,如今他可以利用“脑机接口”技术控制外部机械臂及机械手来完成拿饮料、吃油条等操作。

浙大脑机接口交叉研究团队在中国首次通过对一位高位截瘫志愿者脑内植入Utah阵列电极,实现意念控制机械手臂三维运动,从而完成进食、饮水和握手等一系列上肢重要运动功能。该研究的成功标志着我国脑机接口技术在临床转化应用研究中已跻身国际先进行列。

据了解,所谓“脑机接口”,是指在大脑与外部设备(假肢等)之间建立一条直接传输大脑指令的通道,实现在脊髓及运动神经通路损坏但大脑皮层功能尚健全的情况下,脑部的信号也能通过计算机解读,直接控制外部设备。

工作人员得知张先生喜欢打麻将,还特地设计一套程序,让他能通过控制鼠标,玩电脑麻将游戏。“刚进病房的时候,我们跟他说话,他都不怎么吭声。现在,他开心多了。”护士长说。

浙大二院神经外科主任张建民说,“相对于中青年患者,老年患者的脑电信号质量与稳定性都要差些,我们设计的非线性解码器,更能‘读懂’老年人的心思。”患者张先生也因此成为目前全球范围内,成功利用植入式脑机接口技术,实现肢体运动功能重建的最高龄患者。

脑一机接口(brain computer interface)这一的研究可以追溯到20世纪70年代的美国,加州大学洛杉矶分校的J.J.Vidal博士在他的论文中首先提出了脑一机接口这一术语,试图评估利用电脑信号的可行性。

21世纪以来,脑机接口成为了多领域交叉的研究,是一种涉及了神经科学、生理学、心理学、工程学、计算机科学、康复学、其他技术和医疗科学的交叉学科。

事实上,美国加州理工研究院在多年以前就试图以植入芯片的方式控制大脑与外部机械臂连接,而本次浙大二院的创新点在于,以机器人辅助完成电极的植入,这样的做法改善了人工植入电极带来的误差问题。

在应用上,脑机接口还分为侵入式与非侵入式,目前侵入式多为医疗研究与应用,非侵入式脑机接口则在教育行业发展,以智能设备的形式进入市场,声称可以锻炼学生的注意力、提高成绩。在创业公司中,最为著名的侵入式脑机接口案例是马斯克的Neuralink在2019年发布的“脑后插管”。

不过,要把神经信号精准地转化成机械臂的动作指令,研究者们还要跨过计算机算法、系统性信号采集解码的难关,个体差异也让研究成果无法一步登天。越来越多的成功案例却意味着,阿凡达、钢铁侠的梦想并不只是科幻,脑机接口确实值得人类赋予期待。(完)

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