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失語者能“開口說話”、癱瘓患者可通過“意念”指揮機械……近年來，隨著腦機接口技術(shù)不斷發(fā)展，一些以往只存在于科幻電影中的場景，頻頻出現(xiàn)在我們的視野中。
近日，清華大學科研團隊公布了兩個案例，兩位高位截癱患者分別通過無線微創(chuàng)腦機接口實現(xiàn)了意念控制光標移動、意念控制手套外骨骼持握，其中一名患者四肢癱瘓14年來，第一次實現(xiàn)了“用手喝水”。
截癱患者通過意念
35歲的截癱患者小白，在去年12月接受了無線微創(chuàng)腦機接口植入手術(shù)，經(jīng)過兩個多月康復訓練，目前他已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)意念控制光標移動。醫(yī)生介紹，通過腦機接口，可獲取大腦運動區(qū)的神經(jīng)信號，再通過解碼體現(xiàn)患者的運動意圖，從而實現(xiàn)“意念控制活動”。
另一名患者是四肢癱瘓長達14年的楊先生。他在去年10月接受了植入手術(shù)，這也是我國首例無線微創(chuàng)腦機植入手術(shù)。目前楊先生通過意念控制手套外骨骼，部分恢復了抓握功能，平均能在十秒內(nèi)把水瓶或者物件拿到指定的位置。
△楊先生根據(jù)指令將水瓶放到指定位置
不光如此，他還能自如地用腦信號來控制機械手，并在癱瘓后第一次拿起水瓶自己喝水。
楊先生說：“你在想它（拿水瓶）的同時，就能攥上了。老幸福了，對提高生活質(zhì)量有很大幫助?！?/span>楊先生妻子也對此十分驚喜，她期待隨著科技進步，楊先生可以自主完成更多日?；顒印?span style="display: none;line-height: 0px;">?
究竟如何實現(xiàn)？
專家介紹，在楊先生頭部植入的僅有硬幣大小的裝置集成了腦機接口處理器、無線通信和供電接口以及用來采集腦電波的電極。植入位置位于顱骨外側(cè)，只有電極進入顱骨內(nèi)，貼在硬腦膜外。此外，這套系統(tǒng)還包括信息采集供電模塊、腦電波解碼翻譯模塊，以及氣動手套外骨骼等。
非侵入式腦機接口通過頭皮采集腦電波，安全性最高，但信號質(zhì)量低，功能有限；
侵入式直接將電極植入大腦皮層，可獲得最高質(zhì)量的神經(jīng)信號，但對患者來說創(chuàng)傷大、風險高；
或可用于治療癲癇、認知障礙等
當前世界主要國家都將未來視為“腦科學時代”，我國也在2017年啟動了中國“腦計劃”，其中腦機接口是重要組成部分。
中國科學院院士，中國科學院腦智卓越中心學術(shù)主任蒲慕明介紹，目前腦機接口的應用主要是在醫(yī)學領(lǐng)域，全球科學家開展的腦機接口臨床試驗，多數(shù)是針對高位截癱患者的功能恢復。
在此次臨床試驗中，除了讀取大腦運動皮層信息之外，聯(lián)合團隊還專門設(shè)計了對大腦感覺信息的記錄通道。“不僅運動皮層有記錄，它還有一個感覺區(qū)皮層的記錄，可記錄反饋信息。”
當大腦能夠接收到發(fā)出動作的反饋信息后，動作思維就形成了一個完整的信息回路，將大大提升腦機接口在神經(jīng)醫(yī)學領(lǐng)域應用的效果。蒲慕明介紹：“比如說癲癇治療，在有效果之后就可以停止刺激，是閉環(huán)的系統(tǒng)?！?/span>
接下來，團隊的目標是通過迭代開發(fā)打造一個通用的微創(chuàng)腦機接口平臺，用于癲癇、認知障礙等更多腦疾病的康復。
▌本文來源：央視新聞微信公眾號（ID：cctvnewscenter）
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總臺央視記者/潘虹旭 代欽夫
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