脑机接口重大进展!四肢瘫痪患者实现脑控喝水
中国网2月2日讯(记者王瑞芳) 用意念控制手机、电脑,甚至周围任何设备,这种科幻故事里出现的情节,如今或将成为现实。
近日,世界首例无线微创植入脑机接口NEO(Neural Electronic Opportunity)在宣武医院成功进行临床植入试验。该技术通过脑机接口记录和解读大脑信号,实现大脑和计算机之间直接通信,可帮助渐冻症、脊髓损伤、癫痫等脑疾病患者康复。随着科技的进步,未来有望实现脑机融合智能,直接拓展人脑信息处理能力。
该技术应用的首例患者是一位车祸引起的颈椎处脊髓完全性损伤(ASIA评分A级),处于四肢瘫痪状态已经14年。目前经过训练,可以通过脑电活动驱动气动手套,实现自主喝水等脑控功能,抓握准确率超过90%;患者脊髓损伤的ASIA临床评分和感觉诱发电位响应均有显著改善。
该技术原理为,NEO的体内机埋在颅骨内,体外机隔着头皮给体内机供电,并接收脑内的神经信号,借助解码算法实现脑机接口通信。针对侵入性脑机接口存在感染可能性以及细胞包裹等原因造成脑电信号减弱,包括电池设备的发热等问题,无线微创植入脑机接口具有独特优势:电极覆盖在硬膜外,不损伤大脑细胞;植入颅骨的体内机无需电池,患者可以终生使用;患者手术后10天即可以出院回家。据介绍,团队下一步将招募更多实验者参与临床试验,希望通过更多的临床验证,及早让更多患者收益。
脑机接口技术的发展正在超越人类的生理限制,为残疾人士提供了新的可能性,并有望成为下一代的人机交互方式。要实现大规模商业化,需要解决如何长期稳定地读取大脑信号等问题。研发团队2021年在无线微创脑机接口临床前研究中,电极信息传输率达到20比特/分钟。洪波教授认为,目前的带宽还不足以实现脑机智能的融合,更多智能化功能的实现,则依赖于脑科学的进步以及语音解码等技术的突破。同时,脑机接口技术的研发和应用涉及诸多法律监管和伦理问题仍需重视。
谈到脑机融合的未来,洪波教授介绍,从小规模实验到大规模应用,需要足够的时间改进方案。“科学绝不是一蹴而就的,在技术不断进步的路上,希望对创新技术多一些耐心和宽容”。洪波教授解释,目前该技术还在临床试验阶段。未来随着技术的完善,将有更多的应用开发造福人类,甚至通过数字人的永生重新定义生命。
脑机接口涉及产业链较长,发展潜力巨大。据中国电子技术标准化研究院预计,2027年全球脑机接口市场规模将达37亿美元。我国已将脑机接口技术列为未来产业创新的重点方向之一,从政策环境等各方面予以鼓励。目前人工耳蜗、人形机器人等新兴市场正在快速发展,该技术的突破,也将提升国内市场的积极性。