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单凭“意念”就能吃饭喝水?脑机接口将为医疗带来重大突破

 2020-01-17 17:51  来源:A5专栏  我来投稿   最极客的个人主页 撤稿纠错

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文/东方亦落

1月16日,浙江大学发布了“双脑计划”的最新科研成果。该校的“求是高等研究院”脑机接口团队与浙大医学院附属第二医院神经外科合作,完成了中国首例植入式脑机接口临床研究。

他们在一位72岁的四肢瘫痪的病人脑内植入了“Utah阵列电极”,之后这位患者通过大脑皮层的运动,实现了对外部机械臂的精准控制,完成了进食、喝水、握手等一系列动作。这证明了高龄患者也可利用植入式脑机接口进行对复杂运动的控制,是医疗方面的重大进展。

关于脑机接口的研究可追溯至上个世纪。 1924年,德国精神病学家伯格记录了自家孩子的脑电信号,并于1929年发表了论文,成为最早的“脑电图理论”。然而当时人们对神经科学的了解相当贫乏,而相关的技术也处于一个有限的水平。更重要的是,当时人们的观念也极不开放,所以这个理论并没能激起多大的水花。

直到20世纪60年代,一位英国医生在癫痫病人的手术中应用到了脑电波技术。在病人脑内贴近脑皮层的地方植入电极,得到了病人清晰的神经活动情况。之后美国公司Neural Signals在人脑中植入微电极,记录下神经细胞的活动迹象。

20世纪70年代,计算机技术迅速发展,人们对脑神经系统的认识得以加深,脑机接口技术也由此进入了人们的视野,此后对脑机接口的关注迅速升温,尤其受到计算机及神经学领域青睐,在医疗领域也颇受欢迎,并且诞生了很多相关的成果

2014年,一位腿部被截肢的残疾人在巴西世界杯开幕式上,利用脑机接口技术,控制机械外骨骼开出了第一个球,吸引了全世界观众的目光。而在资本和科技市场上,也有许多大佬入局,如马斯克在2017年成立了脑机接口公司Neuralink,Facebook也在那一年成立了研究脑机接口技术的团队,想要开发“意念打字”项目。

而能够让脑机接口发挥更大意义、前景更广泛的领域当属医疗。 帮助身体有残缺的人们去控制义肢、轮椅或进行康复训练,让他们能够通过技术来弥补身体的不足,仅仅是听上去都非常有吸引力。

截至去年,中国的中风患者数量接近3000万,并且以年均200万人的速度增加。此外每年新增的残疾人数量也非常之大。传统的康复方式对他们而言效果并不好,治愈率不足50%。而脑机接口能够有效解决这一问题,它能帮助训练人员更好地监控训练的强度及效果,并根据反馈量身定制和随时调整训练计划。而患者通过大脑运动想象的方式进行训练,比传统的耗费体力的训练效果更佳。

对于那些无法通过训练恢复的残疾人而言,义肢是不错的选择。但是传统的义肢并不能很好地被人控制,无法完全实现原有肢体的基本功能。而脑机接口则可以实现义肢和大脑的高度连接,通过一定的训练就能完全实现自主控制。例如哈佛研究团队成立了残疾人智能义肢公益项目BrainRobotics,使义肢高度接近原有肢体的功能。以及上文提到的浙江大学的“双脑计划”,都是脑机接口在医疗领域取得的非常不错的实践成果。

尽管脑机接口对医疗领域产生的助力如此之大,但在过程中也会出现问题。 一旦植入了芯片就不可随意调整,可能会引起免疫排斥,效果难以确定。如果不植入那么获取到的脑电信号质量就不会那么高,很容易受到其他因素的干扰。

此外,脑机接口技术的应用还涉及到隐私保护问题。如果有人想要探测他人隐私,甚至对社会秩序造成威胁,也是可以通过脑机接口实现的。

脑机接口技术想要更好地应用,商业化是必须的,但如何监管和控制,既能获得利益,又不越过底线,仍然需要仔细思考。

作者: 最极客    /    文章:355篇

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