接口|脑机接口技术使截瘫牧羊女卧床6年后重拾行走能力( 二 ) 近期

脑机接口。图片来源：首都医科大学宣武医院。
近年国际上的研究和我们近期的实验共同显示：对于常规康复手段难以改善功能的完全性脊髓损伤，脑机接口显示出巨大潜力；对于非完全性脊髓损伤及其他脑损伤，脑机接口康复训练也表现出明显的优势。
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传统运动疗法。图片来源：首都医科大学宣武医院。
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天轨减重步行训练。图片来源：首都医科大学宣武医院。
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康复机器人训练。图片来源：首都医科大学宣武医院。
临床脑机接口长什么样？
国际上脑机接口有很多种技术类型，对于采集“脑电信号”的脑机接口，大致可分为有创脑机接口（颅内植入式电极）和无创脑机接口（使用头皮电极）。有创脑机接口颅内脑电信噪比高，信号清晰，但电极覆盖范围比较小，比较适合导出上肢精细运动的控制。而采用头皮脑电的无创脑机接口可采集来自大脑各个脑区的脑电信号，适用范围广，缺点是信号噪声较大，需要复杂算法进行分析，比较适合粗大运动的检测。
有创脑机接口。图片来源：首都医科大学宣武医院。
无创脑机接口。图片来源：首都医科大学宣武医院。
“类似小韩这种患者，损伤的部位是胸髓T9-T12 ，下肢运动功能受损。因此这种节段的脊髓损伤，更适合使用无创脑机接口恢复下肢粗大的运动功能。 ”赵国光说。
另外，相比于有创脑机接口，无创脑机接口的优点是受众面比较广，成本低，无感染风险。这种脑机接口可能更加适合于临床康复使用。
“我们项目入组的要求比较严格：完全性脊髓损伤（ASIA A级），胸髓T9-T12 。但实际上，重拾行走计划的成套脑机接口技术可以帮助很大范围的患者恢复行走功能。研究工作常常挑选一个比较纯粹的、看似不可能恢复的对象来研究，这样可以证实确实是脑机接口促进了脊髓功能恢复。我们计划今后会逐步帮助更多患者康复。 ”赵国光表示：“另外，我们神经外科也在开发各种有创的闭环脑机接口，比如丘脑引出的电信号与电磁刺激组合，调控帕金森、癫痫等功能性脑疾病。 ”
尽管脑机接口技术非常神奇，但它并非《黑客帝国》等科幻电影中将人的脑部活动完全“复制”到系统当中的技术。在现实中，现阶段较成熟的脑机接口只能解码和反馈额叶运动区产生主观的运动意图。而人脑中各种复杂意念，逻辑思维、抽象推理、物体识别、记忆提取等神经活动，目前脑机接口技术还做不到这类信号的解码，所以还无法实现随心所欲的控制。
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现实中脑机接口。图片来源：首都医科大学宣武医院。
也正是因为上述原因，在重拾行走计划中，脑机接口技术不是直接将外加的通路用作控制，而是用于修复受损的神经环路，恢复患者运动功能。 “从这一点来说，体现了我们‘技术源自临床需求’的特色思路” ，赵国光说。
赵国光表示，在前期研究中，患者运动和感觉功能均获得了明显改善，不同程度地恢复了“行走”的能力。今后，期待借助脑机交界技术帮助更多患者恢复运动、感觉乃至认知能力。
来源：经济参考网