脑机接口让渐冻症患者实现再次交流

刘军连现在哪里就诊 http://m.39.net/disease/a_9114469.html

脑机接口又有了新的进展,就在3月22日发表在《自然通讯》上的一项研究,让肌萎缩侧索硬化症(渐冻症)而处于完全锁定状态的患者,首次能够使用脑机接口进行口头交流。

渐冻症是一种罕见的神经退行性疾病,会影响负责控制随意肌肉运动的神经元。这种疾病会导致这些神经细胞退化并最终死亡,从而影响人的行走、说话、咀嚼和吞咽能力。

当疾病发展严重时,患者只能通过细微的眼球运动来回答“是”或“否”的问题,通常他们会使用眼动追踪摄像头来选择屏幕上的字母进行交流。但当患者完全失去肌肉控制能力,甚至无法控制他们的眼球运动和呼吸能力时,他们就完全失去了与家人、照顾者和外界其他人交流。

为了克服这个问题,两位科学家的团队转向了这种类型的听觉反馈脑机接口研究,而参与该研究的渐冻症患者今年37岁,他最大的愿望便是和家人交流,特别是自己的孩子。

该研究通过手术将两个3.2毫米宽的方形“皮质内微电极阵列”植入负责运动的大脑皮层,即运动皮层。每个微电极阵列上带有数十根用于记录神经信号的微针,然后电线将信号馈送到一个与患者颅骨相连的连接器上。在外部,连接器上设有放大器,能够将信息数字化并将其发送到计算机。

当患者无法移动时,这种植入设备能够读取患者的大脑信号并记录其移动冲动。这些大脑信号被实时发送给计算机,计算机学会将这些运动尝试分类为“是”或“否”的响应,使得患者能够回答其他人询问的问题。此外,这套设备还可向患者大声朗读字母,患者可以对每个字母回答“是”或“否”以拼写出单词。

手术后大约3个月,患者能够成功地使用神经反馈来控制脑机接口。大约半个月后,他开始选择字母并拼出单词和短语,这个过程很慢,大约每分钟一封信,但让病人恢复了与周围人的一些交流,他最终甚至感谢作者并拼出:“伙计们,这很容易。”

虽然患者能够使用基于神经反馈的脑机接口与家人交流,但这个系统并不完美。这种脑机接口所涉及的技术非常昂贵,并且需要大量的时间和精力,例如必须对护理人员进行培训以设置系统并验证患者的反应,以便患者可以使用大脑植入物进行有效沟通。

研究人员希望这项脑机接口技术有朝一日可以为渐冻症的患者提供更好的体验,并让这些患者在涉及到护理的决策中拥有发言权。不过在这项新技术被广泛使用之前,还需要做更多的工作。

看完后,各位对脑机接口技术未来的发展持有什么样的态度呢?

参考资料:



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