让瘫痪患者操控平板电脑

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　　在最近的一次临床试验中，由美国BrainGate开发的脑机界面成功地让三名瘫痪患者控制机械臂。并且只通过其思维来实现打字。其中一名参与者因脊髓损伤而瘫痪，另外两名由于肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）而四肢无力失去运动能力。ALS是一种进行性的疾病，影响大脑和脊椎中控制运动的神经。

　　这项临床试验旨在评估研究使用“脑机界面”系统的安全性和可行性，结果证明参与者在新型脑机接口（BCI）的帮助下，能够利用“意念”仅仅通过思考光标移动和点击，直接操作现成的平板电脑，执行各种任务，包括创作电子邮件、聊天、浏览音乐流媒体和视频共享应用程序等。他们不但与家人、朋友、研究小组的成员和同伴收发信息，进行交流，而且上网冲浪，看天气，在网上购物。其中一位女性瘫痪患者是名音乐家，还在数字钢琴界面上演奏了贝多芬的“欢乐颂”片段。三个人都觉得这套系统非常有趣也非常容易使用。

　　参与这项研究的有布朗大学卡尼脑科学研究所、普罗维登斯退伍军人医疗中心、马萨诸塞州总医院和斯坦福大学的科学家、工程师和医生。他们和其他使用类似技术的研究小组已经证明，这种装置被植入到大脑的运动皮层后，可以让瘫痪患者移动机械手臂或重新控制自己的肢体，尽管他们因为疾病或受伤而失去了运动能力。

　　“时至今日，平板电脑和其他移动计算设备已经成为人类日常生活的组成部分，然而瘫痪患者使用起来却困难重重。为了让那些失去了运动能力的人能通过思考靠自己胳膊或手的运动来控制外部设备，‘大脑之门’公司多年来一直致力于开发神经科学和神经工程学知识。” 美国斯坦福大学著名神经外科医生杰米·亨德森博士表示，“我们利用开发的‘脑机界面’恢复瘫痪患者的能力，使他们能够做到患病之前所能做到的一切。看到参与者表达自己，或者演奏一首歌曲，真是太棒了。”

　　正在研究的新型“脑机接口”的核心部分是一块大约有一片阿司匹林大小的硅芯片，被植入到使用者大脑的运动皮层后可以检测到该组织产生的与预期运动相关的信号。然后这些信号被解码并按路径发送到一个蓝牙接口，该接口配置为像无线鼠标一样工作，然后将虚拟鼠标与一台未经修改的谷歌Nexus 9平板电脑配对。

　　为了检查参与者是否能够导航到各种常用的应用程序，并从一个应用程序切换到另一个，他们被要求执行一组设计好的任务，如浏览音乐流媒体服务、寻找YouTube上的视频，浏览滚动新闻、创作电子邮件和聊天记录。研究人员发现，参与者在使用各种各样的应用程序时每分钟可以做出多达22个的点击选择。在文本应用程序中，他们就够使用标准的电子邮件和文本界面，每分钟输入30个有效字符。

　　研究人员指出，除了帮助瘫痪患者外，新型脑机接口（BCI）芯片还可以在严重神经缺陷的患者和医疗服务提供者之间开辟新的重要沟通渠道。该芯片对于恢复“闭锁综合征”患者可靠、快速和丰富的交流能力方面也有很大的潜力，不仅可以增加他们与家人和朋友的互动，还为更全面地向护理人员描述健康问题提供了渠道。“闭锁综合征”患者有感觉有思维，但是不能够发声，脑血管病的病人容易出现这种症状。

　　李忠东