
在浙江大学医学院附属第二医院,72岁的高位截瘫患者张大伯正在用意念打麻将。明明没有人移动鼠标,屏幕上的麻将游戏却仍在继续。这得益于植入式脑机接口技术,该技术通过在大脑运动皮层植入电极阵列,解码神经信号,实现对外部设备的控制。
张大伯两年前因车祸导致颈椎以下截瘫,但大脑功能健全。2019年8月,他在浙江大学医学院附属第二医院接受了开颅手术,将阵列电极植入到控制右侧上肢运动的运动神经皮层。术后,他开启了用意念指挥机械手臂的生活。

用意识控制三维空间的机械手臂,比在二维屏幕上打麻将更为复杂,因为需要更精确的算法来解码脑电信号。张大伯是国内第一位尝试者。

脑机接口(BCI)建立人脑与外部设备之间的信息传输通路,通过机器学习将脑电波信号与动作反应建立映射,实现意识的实时传输。经过四十多年的探索,脑机接口已从科幻走向现实,尤其在医疗领域,用于神经疾病的诊断、监测和辅助治疗。



脑机接口治疗让瘫痪少女重新站了起来
北京市首都医科大学宣武医院,23岁的小韩因摔伤导致胸椎断裂,腰部以下瘫痪,被诊断为完全性脊髓损伤。她参加了宣武医院的“重拾行走计划”,该计划于2017年启动,旨在帮助完全性脊髓损伤患者重新站立行走。小韩作为第一批志愿者,于2020年9月入组,经过9个月的康复训练,已能借助辅助工具行走。

小韩头顶佩戴采集脑电波的电极片和VR眼镜。电脑屏幕模拟她的双腿,当她想象行走时,脑电信号被采集并计算,形成影像回传至VR眼镜,形成闭环反馈。这种脑机接口康复训练让患者产生脚踏实地的感觉,驱动肢体主动运动。







小韩属于脊髓部分损伤,神经元仍有连接。无创非侵入式电极片采集脑电,信号微弱,需要复杂算法。目前,赵国光团队仍在招募胸髓第9-12节完全性脊髓损伤的志愿者。小韩经过9个月康复,生活已能自理。
【半小时观察】厚积薄发的脑机接口
脑科学被称为人类科学最后的前沿。我国已将脑科学与类脑研究列入“十四五”规划重大项目。脑机接口从科幻到科学论证,现已进入技术爆发阶段。我国脑机接口技术不断追赶发达国家,在某些领域已进入国际第一梯队。科技工作者将继续努力,用新科技为人类带来更多福祉。