
据国外媒体报道,失语症或肌萎缩性侧索硬化症(ALS,又称卢·格里格病或运动神经元病)是一种严重的神经退行性疾病。其临床特征为运动神经元逐渐萎缩,导致患者肌肉无力、萎缩,最终发展为“渐冻人”。对于大多数ALS患者而言,丧失表达能力是最不幸的后果之一。
近日,科学家正在研发一种新型“脑部阅读器”,其原理是在大脑皮层覆盖微电极网格,通过电极接触并分析大脑传出的信号,直接“阅读”患者的想法,并最终帮助患者实现“说话”。
科学家指出,患者的大脑实际上完全清醒,只是无法将神经信号传递至肌肉。十月版的《神经工程》杂志详细阐述了该“脑部阅读器”如何“阅读”患者大脑。
通常,重度癫痫患者在手术前需通过颅内电极定位病灶。标准程序是打开头骨,将纽扣大小的电极植入大脑,待确定需切除的区域后移除电极。研究团队借鉴这一技术,在患者身上多处安置微电极网格。网格由铂线和硅树脂构成,每格包含16个微电极,直径小于1厘米,可减轻大脑负担。理论上,覆盖在面部运动皮质和语言皮质的微电极网格对说话至关重要。研究者将这两部分连接电脑,在实验中进行数据运算。当电脑读取大脑信号时,患者大声重复一系列日常简单用语。最后,研究者将记录数据整理,将每个文字与相应的脑电波信号配对。目前,配对正确率约为28%至48%,远低于研究者期望的90%。
因此,尽管理论上组装“脑部阅读器”实现脑电波与语言相互转化是可能的,但大脑结构复杂,当前电极数量不足以捕获所有大脑信息,也无法区分细微差异。例如,“是”这个字有多种含义,难以细化区分。
目前,该研究小组计划进行更大规模、更大容量的测试,希望持续研究取得突破,让更多失语症患者“说出”心中愿望。