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实现突破性进展!这一领域,我国处于全球第一梯队

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来源:科技日报

日前,首都医科大学宣武医院赵国光教授团队、清华大学医学院洪波教授团队对外宣布,我国脑机接口技术实现突破性进展。

通过植入式硬膜外电极脑机接口,54岁四肢截瘫患者老杨实现自主喝水等脑控功能,抓握准确率超过90%。首都医科大学宣武医院类脑智能临床转化研究中心(以下简称“研究中心”)对脑机接口技术的深入探索,让老杨用“意念”控制“动作”成为可能。

日前,记者走进研究中心,看到多名身穿白大褂的工作人员正在调试机器,帮助患者适应康复训练强度。渔网状头戴式脑电感应仪、VR眼镜以及行走训练机器人等设备,让记者感受到了极强的前沿科技感。


“我们中心倡导医工结合、基础研究与临床应用结合,可以说是国内最早做临床脑机接口的实验室,最大特色就是脑机接口临床应用产品的开发。”研究中心项目负责人魏鹏虎介绍,这里涵盖了脊髓损伤患者评定、日常康复训练、脑机接口训练等多个功能区,开展脑机接口、脑电解码、人工智能及脑连接组学研究,推进脑科学研究向临床应用转化。

据了解,我国脑机接口技术多临床应用于癫痫、脊髓损伤等疾病治疗。患者由于神经通路损毁,大脑与躯干“失联”,行走、触摸等念头被迫“深锁”脑海之中,而脑机接口技术致力于打通大脑内外的“道路”,让这些念头重新实现。

研究中心一角处,一名工作人员正在测试“行走机器人”。工作人员向记者解释,“多年瘫痪的患者记不起行走的感觉,我们便将行走划分为屈腿、迈腿等动作进行训练。行走机器人给患者提供外骨骼的驱动,当患者主动发力、将每个动作做对时,患者面前屏幕中的曲线将向上走,对其脑部进行正反馈,帮助其建立行走的感觉。”


这类脑机接口康复训练可以调动大脑感觉和运动等脑区协同工作,激活脊髓残存神经纤维中的潜在能力,部分恢复脊髓对运动和感觉信息的传导功能。

在这里,还有一些先进仪器致力于“记录与解读大脑信号”,采集脑电信号并解读数据庞大的“大脑话语”,无液氦脑磁图仪就是一例。

负责无液氦脑磁图仪的首席科学家蔡宾向记者介绍,大脑的不同区域对于语言、动作、视觉、听觉等有不同的分工,要把体内机安装在对应的位置,不用等到开颅手术中一处一处试验,而是可以通过无创的方式先作出定位。


“我们让患者躺进无液氦脑磁图仪屏蔽舱内,患者头部附近放置着很多电极,可以探测到更强的脑部神经元放电磁场。”蔡宾说,无液氦脑磁图仪大概只需10分钟即可完成精准、无创的定位,找到需要手术的大脑功能区域,为后续有创手术提供术前规划。

“无液氦脑磁图仪现在正在做临床试验,预计在不久的将来能为广大患者服务。”蔡宾说。

作为一项新技术,脑机接口还要解决安全性、脑电信号翻译、伦理等诸多问题。未来,在渐冻症、帕金森、认知障碍、抑郁症等涉及神经系统病变的诊疗当中,脑机接口将大展身手。

“目前脑机接口已进入探索和发展的活跃期,我国医学、工程等交叉科学的科研人员都在紧跟国际发展趋势,进行更多从0到1的原始创新。”首都医科大学宣武医院院长、北京学者赵国光表示,在脑机接口领域,我国正在做有组织的科研,成果和产业发展处于全球第一梯队,未来有信心进行更多前沿探索,引领世界脑机接口技术发展。

来源:科技日报,文中图片均由科技日报记者 孙瑜 摄

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