脑机接口技术减病患风险

2022-09-20 3816 田锋 澳门日报

 在科幻电影中,经常有这样的场景:残疾人可以用机械臂自如地弹唱,人类依靠意念指挥着庞大的机械……其实,这些神奇的场景都是以一种技术为基础的——脑机接口技术。美国一家脑机接口公司日前在纽约完成了全美首例通过血管植入的脑机接口手术,这项成果可能意味着未来不需要开颅手术,就能将脑机接口植入人脑内,大大降低大脑损伤等风险。

 脑机接口公司负责人指出,脑机接口是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,从而实现脑与设备的信息交换。需要做手术是一名身患肌萎缩侧索硬化症的病人,已经丧失了行动和说话的能力,目前不少脑机接口的应用也是为了帮助瘫痪者重新获得行动能力。脑机接口的核心工作原理,是将大脑的生物电信号转化为外部控制装置可以识别的命令。通常来说,脑机接口分为侵入式和非侵入式两种。非侵入式脑机接口是指无需侵入大脑,通过穿戴设备来记录与解读大脑信息。这类脑机接口的优点是不需要进行开颅手术,但能获得的脑电信号也相对有限。侵入式脑机接口则需要通过外科手术将电极直接与大脑皮层接触,这样做的好处在于测试到的信号噪声低、损失小,但需要开颅手术。

 负责人表示,此次在纽约完成的脑机接口手术创新了电极植入方式,从而规避了开颅手术。在手术过程中,医生先在病人的脖子上开一个微型创口,通过颈静脉导管,将网状植入物输入到大脑皮层的血管中。当导管被移除时,这个网状植入物就会打开并与血管的外边缘融合。根据医生的说法,这个过程非常类似于植入冠状动脉支架,只需要几分钟。手术的第二步是将电极与植入患者胸腔的计算设备连接起来。当神经元在大脑中工作时,电极会读取这些信号,计算设备将这些信号放大,并通过蓝牙发送给计算机或智能手机。

 此外,侵入式脑机接口面临的另外一个问题就是生物相容性。负责人强调称,由于免疫系统的作用,长期使用下来,植入物周围会慢慢包裹上一层神经胶质细胞,使得採集到的神经信号变弱,这也意味随着时间的推移,患者需要重新接受手术更换植入物。目前,脑机植入物在人体中的最长工作时间是两年。

 不少医学界学者认为,美国首次在人体植入血管型脑机接口是一个重要的临床里程碑,为瘫痪患者开闢了新的可能性,该技术为数百万失去用手控制数字设备能力的人準备的,这类脑机接口推向市场或许改变许多患者的生活。

 新 丁

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