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人民日?qǐng)?bào)健康客戶端記者 張爽

5月4日，全球首例非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)，在北京獲得成功，該試驗(yàn)在猴腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)了介入式腦機(jī)接口腦控機(jī)械臂，實(shí)驗(yàn)猴各項(xiàng)生理指標(biāo)正常。

5月8日，試驗(yàn)牽頭團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、南開(kāi)大學(xué)教授段峰在接受人民日?qǐng)?bào)健康客戶端記者采訪時(shí)表示，這意味著我國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)已處于全球領(lǐng)先地位，為未來(lái)腦卒中、漸凍癥和抑郁癥等疾病的診療提供了新的方向。

(資料圖片)

介入式腦機(jī)接口非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物試驗(yàn)手術(shù)實(shí)景。南開(kāi)大學(xué) 圖

無(wú)需開(kāi)顱手術(shù)即可采集到顱內(nèi)腦電信號(hào)

當(dāng)人類(lèi)思考時(shí)，大腦皮層中的神經(jīng)元會(huì)產(chǎn)生微電流，而腦機(jī)接口技術(shù)可以將這些腦電信號(hào)，轉(zhuǎn)換為控制指令來(lái)控制外部的設(shè)備。

段峰教授介紹，目前該技術(shù)主要有侵入式、非侵入式和介入式三種。其中侵入式腦機(jī)接口創(chuàng)傷大，例如美國(guó)馬斯克的Neuralink公司侵入式腦機(jī)接口試驗(yàn)猴已有多只死亡；非侵入式腦機(jī)接口易受大腦容積導(dǎo)體效應(yīng)的影響，腦電信號(hào)長(zhǎng)期穩(wěn)定性差。

此次段峰教授團(tuán)隊(duì)牽頭研發(fā)的介入式腦機(jī)接口通過(guò)介入手術(shù)將介入腦電傳感器貼附在猴腦血管壁上，無(wú)需開(kāi)顱手術(shù)即可采集到顱內(nèi)腦電信號(hào)?！跋噍^于傳統(tǒng)侵入式和非侵入式腦機(jī)接口，介入式兼顧了安全性和識(shí)別的準(zhǔn)確性?！倍畏褰淌谙蛉嗣袢?qǐng)?bào)健康客戶端記者介紹說(shuō)。

在確定介入式腦機(jī)接口前，段峰教授和他所在的團(tuán)隊(duì)曾一次次地嘗試過(guò)每一種可能。

“最開(kāi)始我們是用非侵入式腦機(jī)接口控制汽車(chē)，進(jìn)行國(guó)內(nèi)首臺(tái)腦控汽車(chē)的相關(guān)試驗(yàn)。但發(fā)現(xiàn)幾個(gè)小時(shí)以后，信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)偏差，效果并不理想。”段峰教授告訴記者。

正是這次試驗(yàn)之后，段峰教授和團(tuán)隊(duì)開(kāi)始考慮：能不能給腦控技術(shù)加入生物介入？

段峰教授團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了用侵入式腦機(jī)接口的方式控制老鼠的行為，往左轉(zhuǎn)、再向右、前進(jìn)……老鼠受到電刺激后，按照指令進(jìn)行著運(yùn)動(dòng)。

不過(guò)，段峰教授很快就發(fā)現(xiàn)這種方式對(duì)老鼠的腦部造成了傷害，又經(jīng)過(guò)了不斷嘗試，最后終于確定了如今這種介入式腦機(jī)接口方式，兼顧了安全性和有效性。

先是在去年的6月25日，成功在羊腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)介入式腦機(jī)接口，驗(yàn)證了傳感器的安全性和有效性。隨后，在今年5月4日又一進(jìn)步在食蟹猴上取得成功，實(shí)現(xiàn)“猴腦主動(dòng)控制機(jī)械臂”，完成了整體的主動(dòng)控制研究。

“可以說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)最困難的地方我們都已經(jīng)克服了，目前猴子非常健康，各項(xiàng)生理指標(biāo)也非常正常，我們還在進(jìn)行后續(xù)的觀測(cè)，等到未來(lái)技術(shù)成熟之后，理論上就可以應(yīng)用到人的身上?！?/p>

試驗(yàn)通過(guò)介入式腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)動(dòng)物主動(dòng)控制機(jī)械臂。南開(kāi)大學(xué) 圖

為治療腦卒中、漸凍癥提供方向

段峰教授介紹，未來(lái)隨著介入式腦機(jī)接口技術(shù)的不斷成熟，腦卒中、漸凍癥和抑郁癥等疾病的診療在未來(lái)可能會(huì)有完全不一樣的治療思路，幫助患者更好地提高生活質(zhì)量，甚至人類(lèi)像電影《阿凡達(dá)》中那樣用意念控制物體，在未來(lái)也可能通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)。

“因?yàn)樵硪呀?jīng)基本成熟了，但我們還需要謹(jǐn)慎反復(fù)確認(rèn)這項(xiàng)全新的技術(shù)應(yīng)用到生物體上會(huì)出現(xiàn)什么樣的情況?！?/p>

在段峰教授看來(lái)，未來(lái)最理想的方式就是技術(shù)革新與產(chǎn)品迭代能夠?qū)崿F(xiàn)互促的雙向循環(huán)?！白铋_(kāi)始可能只是在醫(yī)院，尤其是三甲醫(yī)院的高端醫(yī)療等設(shè)備上進(jìn)行應(yīng)用。隨著技術(shù)的成熟，產(chǎn)品逐漸下沉到二甲、一甲，甚至到社區(qū)醫(yī)院、養(yǎng)老院等，更多的普通患者能夠獲得相關(guān)的治療方案。治療不斷推廣后，我們獲得的一線研究數(shù)據(jù)也會(huì)增加，進(jìn)而助力新產(chǎn)品的迭代，實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的雙向正循環(huán)……”