欧盟首例脑机接口手术：四肢瘫痪患者成功植入脑机接口

慕尼黑工业大学附属医院（TUM University Hospital）的一个团队为一名颈部以下瘫痪的患者植入了脑机接口。这项历时五小时的手术是欧洲首例。该设备将用于开展相关研究，有望在未来帮助患者恢复独立生活能力并提高生活质量。科学家们尤其希望这位25岁的患者能够仅凭意念控制智能手机和机械臂。目前，研究人员正在招募更多受试者。

“我希望能够再次独立进食饮水，并在日常生活中减少一些帮助，”迈克尔·梅林格（Michael Mehringer）说道。16岁时，他遭遇了一场严重的摩托车事故。随后，他在医院接受了14个月的治疗，期间经历了昏迷、重症监护和多次手术。时至今日，他仍然四肢瘫痪。梅林格和他的家人是通过一篇报纸文章了解到慕尼黑工业大学附属医院正在开展的“人工智能辅助神经功能障碍”研究项目。 “我始终保持积极乐观的态度，充满希望。正是这种信念支撑着我不断前行。我为自己能够为推进研究做出贡献而感到自豪，”他说道。

手术历时五个多小时

经过充分的准备和计划，慕尼黑工业大学医院的神经外科团队为一位四肢瘫痪患者植入了定制的脑机接口，手术历时五个多小时。该设备的256个微电极能够采集大脑中负责计划和执行复杂抓握动作区域的信号。

“最大的挑战在于如何以绝对的精度植入电极。这是获得准确记录并可靠测量脑信号的唯一途径，”神经外科主任伯恩哈德·迈耶教授解释道。

欧洲首例此类手术

“通过这次手术，我们首次在欧洲为一位四肢瘫痪患者植入了脑机接口，”转化神经技术教授西蒙·雅各布说道。“我们很自豪能够成为欧洲首家成功植入两台此类设备的学术机构。” 2022年，该团队将一个植入体植入了一位患有语言障碍的中风患者体内，从而能够绘制出她大脑健康右半球的语言处理图谱。

解码脑信号

手术完成后，研究阶段正式启动。梅林格和研究人员每周在实验室会面两次。一台计算机通过端口与植入体连接。该系统从传输的信号中提取神经元活动。这些数据随后被用于训练人工智能算法，使其能够将特定的脑活动模式与梅林格想要做出的动作关联起来。慕尼黑工业大学（TUM）慕尼黑机器人与机器智能研究所（MIRMI）的团队正是在此发挥作用。

第一步是利用解码后的脑信号来控制屏幕上的光标或鼠标点击。接下来，梅林格有望逐步学会控制机械臂来抓取物体。“我们并不期望人类去适应和学习如何操作机器人系统，而是专注于设计能够识别人类意图的系统，”团队负责人梅丽莎·扎瓦利亚博士说道。经过几周的训练，该团队取得了首个突破：当梅林格试图跟随屏幕上移动的光标时，研究人员能够通过他的脑电信号判断出他想要移动到哪里。

与美国研究中心竞争

在为重度肢体残疾人士开发新解决方案的过程中，慕尼黑的研究人员认为自己与美国的科研机构存在直接竞争关系。雅各布表示，过去20年里，美国在脑机接口研究领域投入了大量资金。

“我们的目标是通过开展其他任何地方都无法实现的项目，来缩小欧洲和美国之间的差距。这需要将所有关键学科汇聚一堂：医学、神经科学（包括人工智能）和工程学。在全球范围内，很少有大学能像慕尼黑工业大学那样有效地将这三个学科结合起来。”雅各布教授说道。

仅用于学术分享，若侵权请留言，即时删侵！

欢迎加入脑机接口AI星球

获取更多脑机接口+AI等领域的知识和资源。

欢迎来稿

1.欢迎来稿。投稿咨询，请联系微信：RoseBCI

点击投稿：

2.加入社区成为兼职创作者，请联系微信：RoseBCI

一键三连「分享」、「点赞」和「在看」

不错过每一条脑机前沿进展