據(jù)中央廣播電視總臺(tái)中國之聲《新聞超鏈接》報(bào)道，近期，全球首例非人靈長(zhǎng)類動(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，這對(duì)推動(dòng)腦科學(xué)領(lǐng)域研究具有重要意義，標(biāo)志著我國腦機(jī)接口技術(shù)躋身國際領(lǐng)先行列。

腦機(jī)接口技術(shù)可以將腦電信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制指令，從而幫助運(yùn)動(dòng)功能障礙患者與外部設(shè)備交互，提升生活質(zhì)量。在此次試驗(yàn)中，科研人員通過介入手術(shù)將介入腦電傳感器貼附在猴腦血管壁上，無需開顱手術(shù)即可采集到顱內(nèi)腦電信號(hào)，相較于傳統(tǒng)侵入式和非侵入式腦機(jī)接口，兼顧了安全性、識(shí)別穩(wěn)定性。

什么是介入式腦機(jī)接口，相比侵入式腦機(jī)接口、非侵入式腦機(jī)接口有哪些優(yōu)勢(shì)？本次試驗(yàn)取得了哪些突破性進(jìn)展？介入式腦機(jī)接口技術(shù)何時(shí)能應(yīng)用到人類身上，能解決哪些健康問題？

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揚(yáng)長(zhǎng)避短！介入式腦機(jī)接口的突破

該項(xiàng)研究的牽頭團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人——南開大學(xué)教授、天津市腦科學(xué)與智能康復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任段峰介紹，腦機(jī)接口技術(shù)是通過傳感器采集腦電波信號(hào)，經(jīng)過識(shí)別后將腦電波信號(hào)變成控制外圍設(shè)備的信號(hào)，如控制輪椅、機(jī)械臂等，使其按照人的意圖進(jìn)行工作。

目前，實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口主要有三種方式，包括侵入式腦機(jī)接口、非侵入式腦機(jī)接口和介入式腦機(jī)接口。其中，侵入式腦機(jī)接口通過開顱等方式，將電極植入腦內(nèi)，獲取細(xì)胞放電率等清晰的腦電信號(hào)，如馬斯克所做的猴子試驗(yàn)就是用這種方式讓猴子用意念玩電腦游戲。侵入式腦機(jī)接口的腦電信號(hào)更準(zhǔn)確，但需要進(jìn)行開顱手術(shù)，可能對(duì)受試者造成傷害，安全性有待商榷。

非侵入式腦機(jī)接口直接在頭皮表面采集腦電信號(hào)，安全性相對(duì)更有保障，但由于腦電信號(hào)在體外采集，不如顱內(nèi)采集的信號(hào)準(zhǔn)確。

而介入式腦機(jī)接口介于上述兩者之間，通過微創(chuàng)介入方式，將頸靜脈穿刺，使電極沿著頸靜脈導(dǎo)入到相應(yīng)的大腦皮層區(qū)域，無需開顱即可提取顱內(nèi)腦電信號(hào)。因此，介入式腦機(jī)接口既保證了安全性，也確保了信號(hào)識(shí)別的穩(wěn)定性。

現(xiàn)實(shí)版“科幻大片”也許不再遙遠(yuǎn)

在此次試驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)在食蟹猴的頸靜脈進(jìn)行穿刺手術(shù)，將電極導(dǎo)入矢狀竇，到達(dá)運(yùn)動(dòng)皮層腦區(qū)，識(shí)別猴的上肢運(yùn)動(dòng)意圖。由于在肢體移動(dòng)的情況下容易受到肌電信號(hào)干擾，試驗(yàn)人員將猴的肢體固定，當(dāng)猴看到蘋果產(chǎn)生想吃的欲望時(shí)，腦機(jī)接口識(shí)別到興奮的信號(hào)，通過信號(hào)控制機(jī)械臂將蘋果送到猴的嘴邊。

去年，團(tuán)隊(duì)已在羊身上完成了介入式腦機(jī)接口動(dòng)物試驗(yàn)，并成功采集到腦電信號(hào)。而此次猴試驗(yàn)，不僅成功采集并識(shí)別到非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物介入式腦電信號(hào)，還實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物對(duì)機(jī)械臂的主動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了介入式腦電信號(hào)從被動(dòng)采集到主動(dòng)控制的技術(shù)飛躍，突破了血管內(nèi)腦電信號(hào)采集、介入式腦電信號(hào)識(shí)別等核心技術(shù)。

此前，段峰團(tuán)隊(duì)已成功實(shí)現(xiàn)了讓大鼠體溫降24℃進(jìn)入冬眠狀態(tài)，并且持續(xù)24小時(shí)，時(shí)間是國外小鼠試驗(yàn)的3倍。不僅如此，腦機(jī)接口技術(shù)或可運(yùn)用于記憶移植、通過意識(shí)進(jìn)行駕駛等方面。

患者福音！介入式腦機(jī)接口有機(jī)會(huì)大顯身手

腦機(jī)接口試驗(yàn)為人們帶來了廣闊的遐想空間，未來，介入式腦機(jī)接口或許還有機(jī)會(huì)在醫(yī)療領(lǐng)域大顯身手。比如，對(duì)于肢體運(yùn)動(dòng)受影響的腦卒中患者，可以在取血栓的過程中導(dǎo)入電極獲取腦電信號(hào)，帶動(dòng)外圍機(jī)器人靶向性地訓(xùn)練肢體康復(fù)。對(duì)于抑郁癥等神經(jīng)性疾病，也可通過加入緩釋藥物的方式，在緊急情況下挽救患者的生命。除此之外，腦機(jī)接口技術(shù)還可配合微流量傳感器使用，監(jiān)測(cè)血流量變化，為患者提供長(zhǎng)時(shí)間的臨床數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。

但段峰指出，距離腦機(jī)接口技術(shù)真正走到臨床，還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，可能是3—5年，也可能是更長(zhǎng)時(shí)間。