黑科技！脑机接口让掉语患者“说”出“你好”

读取年夜脑记忆、意图念节制物体……曾，只属在科幻片子中的画面，现在正逐步变成实际。

作者： 张哲浩、杨永林来历： v2020-08-24 11:19:00

高位截瘫，全身器官掉能，年夜脑还正常，却已口不克不及言，怎样办？操纵脑机接口，让他人跟患者的年夜脑直接对话！近日，西安交通年夜学第二从属病院结合西安交年夜机械工程学院利用脑机接口手艺，使一名高位截瘫的掉语患者“说”出了“你好”。

据悉，这名患者从高处跌掉队高位脊髓受损，只能经由过程眨眼向大夫表达诉求，而此次采取脑机接口手艺后，患者看着电脑屏幕上不竭跳动的字符或拼音，便经由过程系统“说”出了本身的设法。

脑机接口手艺为神经科学立异研究和临床神经疾病诊断、医治与康复研究供给了专业、完全的解决方案。“经由过程这一手艺，患者和医护人员和家眷有望实现加倍有用的沟通交换，帮忙患者加倍切确高效地表达心里的设法。”西安交年夜二附院一位负责大夫说。

据领会，这名患者跌掉队，第5、第6颈椎脱位，致使高位脊髓受损。颠末和时的手术医治，颈椎成功复位，但今朝四肢功能还没有恢复，外加气管切开状况陪伴延髓麻木，致使患者吞咽坚苦和言语障碍，只能经由过程眨眼来表达诉求。

为此，西安交年夜二附院重症医学科主任王小闯、副主任王岗同西安交年夜机械工程学院传授徐光华就脑机接口（Brain-ComputerInterface，BCI）手艺在重症患者中的利用进行了充实论证，并针对该患者制订出了个别化的实行方案。

8月6日上午，在徐光华和其团队的尽力下，患者被戴上了脑电帽，用BCI手艺，在颠末指导讲授后，患者看着电脑屏幕上不竭跳动的字符，纷歧会儿就在屏幕上跳出了“你好”两个字。“脑电帽收集到患者的脑电旌旗灯号后，经由过程计较机处置和阐发，便可以精准捕捉患者的设法。”王小闯说。

据王岗介绍，从客岁最先，西安交年夜二附院便与交年夜机械工程学院对接该手艺的开辟和利用，没想到第一次测试，患者就成功“说”出了“你好”。此刻给患者利用这类手艺有两种模式选择，一种是有预设的问题，经由过程谛视响应的图象进行选择；另外一种是和拼音打字功能类似，把26个字母放在屏幕上，经由过程谛视以后把想表达的意思拼出来。这个“你好”就相当在是拼出来的。

“我们日常平凡让患者眨眼睛，只能是问他‘渴不渴’‘想不想上茅厕’等问题，患者假如有其他本身想表达的工具，好比想要见哪一个亲属，医护人员是没有法子切确领会的。经由过程脑机接口手艺则可以帮忙患者表达出他们心里分歧的设法。”王岗说。

读取年夜脑记忆、意图念节制物体……曾，只属在科幻片子中的画面，现在正逐步变成实际。

在动物身上实验并开启的脑机接口手艺，最近几年来踏上了高速成长的道路，并被誉为“人工智能的下一代手艺”。

脑机接口手艺其实就是一种研究人脑的手艺系统，经由过程“脑+机+接口”在脑与外部装备间建立全新信息互换通路，一方面将年夜脑旌旗灯号转化为机械可辨认的旌旗灯号，实现对机械的有用节制；另外一方面，将外部装备旌旗灯号转化为年夜脑可辨认旌旗灯号，从外部对年夜脑进行直接干涉干与。该手艺发源在20世纪20年月。

依照分类，脑机接口可分为侵入式和非侵入式两种。二者的不同，就犹如字面意思一样，侵入式是经由过程手术直接将电极植入年夜脑皮层，非侵入式则不采取植入体例而是穿着装备。基在体例的分歧，终究所发生的结果和影响也分歧。前者旌旗灯号获得质量高，但平安风险和本钱较年夜；后者则相反。

具体讲，脑机接口系统由旌旗灯号雷竞技发生、提取、转换、输出和反馈几部门构成，此中最主要的是旌旗灯号发生和转换算法。

本年初，浙江年夜学对外公布“双脑打算”主要科研功效，国内首例植入式脑机接口临床研究在该校完成。

据悉，这一临床研究由浙江年夜学求是高档研究院脑机接口团队与浙江年夜学医学院从属第二病院神经外科合作。患者颠末系统练习后，可以操纵年夜脑活动皮层旌旗灯号精准节制外部机械臂与机械手，实现三维空间的活动。同时，此项研究也初次证实高龄患者操纵植入式脑机接口进行复杂而有用的活动节制是可行的。同时注解，这项最新功效将有助在肢体瘫痪患者进交运动功能重建，将来也有望对辅助活动功能、掉能者功能重建、老年性能加强等发生积极影响。

而早在2012年，浙年夜团队就曾在山公脑中植入微电极阵列，成功提取并破译了山公年夜脑关在抓、勾、握、捏4种手势的神经旌旗灯号，使山公能经由过程本身“意念”直接节制外部机械手臂。2014年，浙年夜团队在人脑内植入皮层脑电微电极，实现“意念”节制机械手完成高难度的“石头、铰剪、布”手指活动。

虽然如斯，我国脑机接口手艺还处在低级阶段，今朝在医疗利用方面结果比力显著。一方面它可以或许加强人体年夜脑技术，晋升记忆、计较等脑力程度，让人具有更壮大脑力能力；另外一方面，它也可用在诊断脑部神经性疾病，猜测和按捺癫痫病发，可用在中风患者的康复练习等，兼具强化和恢复两方面的辅助功能。但在重症医学范畴中，它的利用还比力有限。简单的“你好”两个字，代表了脑机接口在重症患者中的利用迈出了一年夜步。脑机接口手艺有望实现重症患者和医护和家眷的有用交换，切实反应患者病情转变，提高ICU患者诊医治效，改良预后；同时也可和时反应患者诉求，实现ICU患者人文关切的个别化和智能化。

除此之外，脑机接口还在军事、教育、文娱等范畴有效武之地，而且可以或许与机械人、无人机等智能装备调集利用，帮忙人们轻松从事各类工作和出产。

据中国科学院上海微系统与信息手艺研究所研究员陶虎介绍，今朝国内缺少原创性脑机接口焦点手艺，在带宽、精度、在体不变性方面均有不足，亟须整合多学科常识与多范畴资本，集中气力解决“高带宽双向读写、海量神经旌旗灯号及时处置和数据传输、无创/微创植入、持久在体”等要害手艺问题，实现“人脑和机械脑深度融会”的新一代人机交互。

脑机接口掉语患者神经科学

存眷年夜健康Pai官方微信：djkpai我们将按期推送医健科技财产最新资讯

最新快讯医疗人工智能 | 立异性、平安性和保密性受质疑，马斯克脑机接口疑云覆盖

1分钟前