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截瘫患者通过脑机接口实现控制光标

本报讯(记者 赵星月 通讯员 卢国强)患者聚精会神地注视着,一个红色小球向着屏幕另一端的蓝色小球缓慢移动,直到接近、重合……近日,首都医科大学附属北京天坛医院神经外科贾旺教授团队联合清华大学洪波教授团队,利用微创脑机接口帮助一名高位截瘫患者通过意念控制光标移动。
患者是一名35岁的青年男性,其5年前由于一场意外事故导致颈椎C3-C4节段高位截瘫,完全失去生活自理能力。2023年12月19日,贾旺团队为患者实施微创无线脑机接口NEO(Neural Electronic Opportunity)植入手术。
脑机接口技术是神经科学领域的一项革命性突破,其直接利用脑电信号建立人与外界的交流通道,将患者的意念转换为可执行的输出指令,实现对外部设备的直接控制。
“为了保护患者的神经细胞,电极被放在大脑中央沟前后负责运动和感觉的功能区的硬膜外。”贾旺介绍,术中导航、神经电生理监测和混合现实成像技术等的多重比对验证,确保了电极的精确定位和脑电信号的清晰稳定。术后第10天,患者顺利出院。
“让患者回到熟悉和舒适的家庭环境中,对于康复和训练更有好处。”贾旺说,通过体外机为大脑中的线圈无线供电、传输电生理数据,对脑电信号进行解码分析并输出控制外部设备的指令,研究团队远程指导,对患者进行无线脑机接口辅助康复训练。
经过两个月的康复训练,患者不但实现通过意念活动驱动气动手套抓握水瓶等脑机接口运动辅助功能,还实现了在普通家居环境中仅凭意念控制电脑屏幕上的光标移动。
“红球追上蓝球,看似简单,却意味着患者与科技电子产品通过脑机接口实现交互,未来可实现更多、更深入的功能。”贾旺介绍,实现这样的功能得益于电极的精准定位植入以及神经电生理信号的高效传输和准确解码,这是北京天坛医院和清华大学团队强强联手的结果。下一步,将训练患者通过意念活动控制电子书翻页、光标点击确认等,增强患者与电子设备的交互性。
据了解,微创无线脑机接口的成功植入及意念控制光标的实现,有望为高位截瘫、肌萎缩侧索硬化等神经功能障碍患者提供全新的康复治疗方向,为患者恢复生理功能、回归社会生活提供新的希望。