瘫痪病人首次用意念驱动自己的手

来自俄亥俄州都柏林的伊恩·伯克哈特成为第一个能用大脑直接控制瘫痪手的病人。

科学日报(路透社)-美国俄亥俄州立大学维克斯纳医学中心和巴特尔研究所共同取得了一项创新成果，首次允许瘫痪病人用大脑直接驱动他们的手和手指。23岁的伊恩·伯克哈特成为第一个使用“神经桥”的四肢瘫痪患者神经桥是一种用于脊髓损伤患者的电子神经分支，就像一个高清晰度的肌肉刺激“套管”，直接连接患者的大脑和肌肉，使其能够根据自己的意愿实现对肢体的功能控制。

伯克哈特在四年前的一次潜水事故中瘫痪，并参加了美国食品和药物管理局批准的实验。根据《每日科学》网站6月25日的报道，在实验中，伯克哈特的大脑信号可以绕过受伤的脊髓来驱动他的手。“这就像心脏搭桥手术，但它不是血管分支，而是脑电图分支。”巴特尔研究所负责这项研究的扎德·伯顿说，“我们让大脑信号绕过受伤区域，直接到达肌肉。”

“神经桥”结合了学习算法和大脑活动解码，可以翻译大脑发出的神经脉冲，并将新的信号传递给瘫痪的肢体。这项技术已经酝酿了很长时间，研究人员已经花了近10年的时间开发算法、软件和刺激套管。

巴特尔研究所开发了一种无创神经刺激技术——可穿戴式袖套，它可以精确刺激手臂上的小肌肉，驱动单个手指运动，并与软件结合形成“虚拟脊髓”，让用户协调手部和手腕的运动。俄亥俄州立大学和巴特尔研究所联合设计了一个合适的电极序列。电极刺激使伯克哈特能够移动手指和手。当布克哈特用他的大脑发出不同的信号来指示肌肉时，他可以转动双手，握紧拳头，折叠手指，握住物体。

今年4月22日，阿里·雷萨医生用了3个小时的手术，在伯克哈特的大脑运动皮层植入了一个比豌豆还小的芯片。该芯片可以翻译大脑信号并将其输入电脑。计算机对信号进行重新编码，并将它们传输到一个高清晰度电极刺激套筒，该套筒可以刺激适当的肌肉来执行所需的动作。在0.1秒内，伯克哈特的思想可以转化为行动。

“手术需要将微芯片传感器精确植入伊恩控制手臂和手运动的大脑区域。”雷扎说，未来这项技术可能能够帮助各种受大脑和脊髓损伤影响的患者，如中风和脑外伤。俄亥俄州物理医学和康复部门的主席Mahidol也表示，他已经做了很多年的康复工作，这是向前迈出的一大步。目前，他们正在测试人机界面和交互，以及如何使用这些技术。(常立军)