據(jù)洪波介紹,腦機接口正是通過采集和解碼腦信號,經(jīng)算法破解“讀取”大腦意圖,將其轉(zhuǎn)化為計算機指令,使肢體癱瘓的病人可以用大腦意念控制計算機、機械臂、輪椅等外部設(shè)備。按腦信號采集傳感器的位置,可以分為三類:侵入式、非侵入式和半侵入式。
侵入式腦機接口需借助手術(shù)將電極、芯片等傳感裝置植入大腦組織內(nèi)部,信號捕捉清晰,但風(fēng)險相對較高;非侵入式完全規(guī)避手術(shù)操作,在頭皮上采集腦電信號,無創(chuàng)安全但信號質(zhì)量受限。而洪波團隊獨創(chuàng)的半侵入式則介于前兩者之間,將電極通過手術(shù)置于顱骨下方、硬腦膜上方,既避免了深入大腦皮層帶來的損傷,信號采集也相對清晰,患者老楊和小董接受的正是這一方式。
半侵入式腦機接口NEO楊瑞攝
除了“讀腦”,據(jù)浙江大學(xué)腦機智能全國重點實驗室主任潘綱介紹,廣義來看,通過電刺激、磁刺激等方式干預(yù)神經(jīng)系統(tǒng),如DBS(深部腦刺激)、人工耳蝸等成熟技術(shù),同樣屬于腦機接口的范疇。
今年5月,由浙江大學(xué)、浙大附屬第二醫(yī)院、南湖腦機交叉研究院等單位組成的侵入式腦機接口聯(lián)合團隊完成了國內(nèi)首例“閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口”植入手術(shù)。去年7月,61歲的金大叔高墜后被確診完全性截癱。醫(yī)生在他腰部脊椎中植入了一根脊髓刺激電極,并在其腹部植入無線可充電刺激控制器。術(shù)后第3天,金大叔即能實現(xiàn)彎腿、抬腿等動作控制;術(shù)后1個月,下肢運動功能顯著改善,在助行器幫助下,恢復(fù)自主邁步行走。
癱瘓患者重獲行動能力、漸凍癥患者恢復(fù)語言交流……這些曾經(jīng)的科幻場景,似乎正在技術(shù)突破中逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實,為截癱、癲癇、腦出血、帕金森等神經(jīng)相關(guān)疾病診治帶來新方案。