“脑机接口”新突破!高位截瘫患者实现“意念”控制电脑光标移动

在患者聚精会神注视下,一个红色小球向着屏幕另一端的蓝色小球缓慢移动、接近、重合——这不是科幻电影中的场面。
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图片来源:北京天坛医院官方微信
2月22日,北京天坛医院官方微信发布消息称,近日,首都医科大学附属北京天坛医院神经外科贾旺教授团队联合清华大学洪波教授团队,利用微创脑机接口成功帮助高位截瘫患者实现意念控制光标移动,这也意味着中国在脑机接口领域迎来又一个突破性进展。
患者是一名35岁的青年男性,5年前因为一次意外事故,导致颈椎C3-C4节段高位截瘫,完全失去自理能力。经过患者和家属的知情同意,2023年12月19日,由贾旺团队为患者成功实施微创无线脑机接口NEO(Neural Electronic Opportunity)植入手术。“为了保护患者的神经细胞不受损伤,手术时我们把电极放在大脑中央沟前后负责运动和感觉的功能区的硬膜外。”贾旺介绍,通过术中导航、神经电生理监测和混合现实成像技术等先进手段的多重比对验证,确保电极的精确定位和脑电信号的清晰稳定,术后第10天患者顺利出院。
据悉,经过两个月的精心康复训练,患者不但实现了通过意念活动驱动气动手套抓握水瓶等脑机接口运动辅助功能,更实现了在普通家居环境中,仅凭意念就可以控制电脑屏幕上的光标移动。“红球‘追’上蓝球,看似简单的动作意味着患者与科技电子产品通过脑机接口实现交互。
这一进展与上周马斯克宣布首例脑机接口患者意念移动光标“异曲同工”。Neurallink公司已于1月28日完成了首例人类患者大脑芯片植入。
上周,马斯克称,首例脑机接口植入者仅通过意念就可以在屏幕上移动鼠标,目前公司正试图让患者“通过意念尽可能多地按下鼠标按钮”,包括上下移动光标并拖动屏幕上的框。
在中国,相关脑机接口设备的患者植入要早于Neuralink公司。据公开信息,清华团队的脑机接口就至少进行了两例患者植入。上个月,清华大学宣布已经与宣武医院团队成功进行首例无线微创脑机接口临床试验,成功让一名四肢瘫痪14年的高位截瘫患者实现自主抓握等脑控功能。该患者经过三个月的居家康复训练后,可以通过脑电活动驱动气动手套,实现自主喝水等脑控功能,抓握准确率超过90%。
据了解,天坛医院联合清华大学团队开发的脑机接口设备技术路径与马斯克Neuralink的并不相同。Neuralink手术需要进行开颅,属于有创手术;而清华医学院洪波教授设计研发的无线微创脑机接口NEO(Neural Electronic Opportunity)使用微创手术的方法将电极放在大脑硬膜外,不侵入大脑皮层神经细胞,不会破坏神经组织。
尽管采用了不同的技术路径,但Neuralink和清华团队脑机接口要实现的早期目标是一致的,都是为了帮助失去行动能力的患者恢复部分语言和运动功能。
马斯克曾表示,公司最初将从渐冻症(ALS)、失明、四肢截瘫等临床上无法治疗的神经相关重大疾病入手,让患者重获行动能力。
洪波介绍,目前团队正不断优化脑机接口解码算法,计划帮助患者实现通过意念活动控制电子书翻页、光标点击确认等,增强患者与电子设备的交互能力。“微创无线脑机接口的成功植入及意念控制光标的实现,有望为高位截瘫、肌萎缩侧索硬化等神经功能障碍患者提供全新的康复治疗方向,为患者恢复生理功能、回归社会带来新的希望。”
(来源:北京天坛医院官方微信、新华社、第一财经)