科幻照进现实!宣武医院脑机接口团队让截瘫6年牧羊女重获行走能力( 二 )



科幻照进现实!宣武医院脑机接口团队让截瘫6年牧羊女重获行走能力
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脑机接口康复训练
脑机接口康复训练可以调动大脑感觉和运动等脑区协同工作 。 科学地给皮层和肢体施加运动和感觉任务 , 可刺激中枢和效应器产生电信号 , 并通过脑机接口在大脑和肢体之间建立人工的辅助传导通路 , 使得两者之间阻断的信息交流能够延续 , 这样可以激活脊髓残存的神经纤维 , 激发出其“残存的潜在能力” , 在功能上发挥代偿作用 , 部分恢复脊髓对运动和感觉信息的传导功能 。 脑机接口康复训练还可以促进受损脑网络的完善、促进白质部分恢复 , 与机器人辅助技术、天轨减重步行训练、传统运动疗法等康复治疗技术互相配合 , 可以显著提高康复效果和进度 。
近年国际上的研究和宣武医院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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有创脑机接口
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 。
宣武医院“重拾行走计划”为跨学科 , 多专业合作项目 。 在神经外科、神经内科、神经电生理、神经康复、神经影像、生物医学工程、计算机、认知科学等学科的通力合作下 , 分别解决了神经修复理论、神经电生理评估、脑机接口设备搭建与运行、信号解析与反馈等各个环节的问题 , 设计了成套的评估体系 , 进行了完全性脊髓损伤患者的临床探索 。

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无创脑机接口
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 。 同时也期待今后借助脑机交界技术 , 帮助更多患者恢复运动、感觉、乃至认知能力 。
“类似小韩这种患者 , 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 。