脑植电极「意念」控制机械手 浙医重现《阿凡达》奇景
大陆中心/综合报导
在电影《阿凡达》中,主角通过「意念」控制他人躯体,这只是编剧及导演的虚构,但如今浙江大学医学院附属第二医院重现这神奇一幕,医生成功在病人脑部植入电极,用意念控制机械手臂做出高难度动作。
根据《浙江日报》报导,浙医二院神经外科与浙大求是高等研究院合作的「脑机介面临床转化应用课题组」25日宣布,在前期猴子意念控制机械手等研究基础上,完成了中国首次在病人颅内植入电极用意念控制机械手的实验。
「这项研究为中风、脊髓及肢体神经损伤、肌萎缩侧索硬化(渐冻人)以及其他神经肌肉退化病人带来了新的希望,它可以为肢体运动功能障碍患者重建运动功能,从而改善病人的生活品质。」浙医二院神经外科主任张建民教授说。
▲患者脑部植入电极,用意念控制机械手臂。(图/取自城市快报)
这项研究是在患有复杂性难治性癫痫病症的刘女士身上进行的。刘女士患癫痫多年,药物难以控制,病情逐渐加重,常规检查无法确认癫痫发作的起源。
院方在刘女士颅内埋藏电极来进一步分析皮层脑电,明确癫痫灶部位。术前经医院伦理委员会批准,并经患者及家属知情同意,在不影响病人监测的情况下,医生决定用分线器将监测的脑电分出一路,连接到脑电信号分析仪。
根据报导,医生为刘女士进行手术时,将其中1块电极被覆盖在大脑表面的运动感觉区。在检测脑电活动的同时,连接到脑电信号分析仪的信号经解码处理后被输入到机械手,从而控制机械手指活动。
医生监测发现,患者观察荧幕上的「石头、剪刀、布」示意图,只要用手指完成脑海中想要做的动作,机械手就会同步完成上述活动,吻合的准确度达到约80%。
「进一步监测还可以看到,当患者出拳后,机械手甚至可以根据脑电信号做出与之相克的猜拳手势,如患者出石头,机械手出布。」浙大求是高等研究院郑筱祥教授解释,当人脑产生某一动作的想法时,这种想法会以电传导的方式在特定神经元细胞之间传导,并最终在感觉运动区形成具有一定电信号特征的神经冲动,用来指导这一动作的信号发放,通过神经纤维传导至手、脚等产生动作的肌肉,完成动作的实现过程。
▲人类通过意念控制机械人或其他躯体,不再是幻想。(图/CFP)★ 版权声明:图片为版权照片,由CFP视觉中国供《ETtoday东森新闻云》专用,任何网站、报刊、电视台未经CFP许可,不得部分或全部转载,违者必究!
目前,这种皮层电极片不能长时间安置于脑内,患者在接受手术后最长一个月必须取出,而且这一技术仍存在一些风险,例如出血、感染等。不过,张建民说,如果能将一些新型材料加入到设备材料中,脑机介面这一技术很有希望实现终身植入式电极埠,患者将不再为手术而苦恼,让自己重新动起来会「心想事成」。