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腦機(jī)接口BCI使“漸凍”癥患者自由表達(dá)思想

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2022-04-05 20:44

ALS即肌萎縮側(cè)索硬化,也被稱為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病,由于患者感覺(jué)身體像是被冰凍住,也稱之為“漸凍人”癥。該病是由于大腦、腦干和脊髓中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞受到侵襲,患者肌肉逐漸無(wú)力以至癱瘓,還會(huì)累及說(shuō)話、吞咽和呼吸功能減退逐漸萎縮無(wú)力,最終癱瘓,因呼吸衰竭而死亡。

在全球范圍內(nèi),患有 ALS 的人數(shù)正在增加,預(yù)計(jì)到 2040 年將有超過(guò) 30萬(wàn)人患有這種疾病,其中許多人將無(wú)法說(shuō)話。對(duì)于“漸凍”癥患來(lái)說(shuō)先有治療技術(shù)是沒(méi)有希望的,因?yàn)檫@*將研究結(jié)果發(fā)布在《Nature Communications》。

參與本項(xiàng)臨床研究是一名34歲的男性“漸凍”癥患,該患者已經(jīng)失去了走路或說(shuō)話的能力,但仍然可以用眼睛交流。為了讓其能夠再次自由表達(dá)自己思想,醫(yī)生通過(guò)外科手術(shù),將兩個(gè)皮質(zhì)內(nèi)微電極陣列植入到他的運(yùn)動(dòng)皮層。

 

腦機(jī)接口BCI使“漸凍”癥患者自由表達(dá)思想

 

患者植入腦機(jī)接口(BCI)的微電極陣只有3.2 x 3.2 mm大小,每個(gè)陣列有 64 個(gè)針狀電極,記錄神經(jīng)信號(hào),使患者能夠使用計(jì)算機(jī)選擇字母并最終拼寫(xiě)單詞和句子。

 

腦機(jī)接口BCI使“漸凍”癥患者自由表達(dá)思想

 

患者術(shù)后經(jīng)過(guò)三個(gè)月的專業(yè)培訓(xùn),如何使用腦機(jī)接口(BCI)?;颊哒莆樟耸褂靡纛l反饋來(lái)調(diào)節(jié)他的神經(jīng)放電率,從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)選擇字母來(lái)“自由拼寫(xiě)”并表達(dá)他的想法和愿望。

培訓(xùn)后不久,患者就能表達(dá)自己訴求,例如想要喝啤酒,聽(tīng)音樂(lè),以及能和其兒子一起看電影。甚至提出改進(jìn)用腦機(jī)接口(BCI)建議,要求科學(xué)家添加一組短語(yǔ)以供選擇。

 

腦機(jī)接口(BCI)

 

腦機(jī)接口(BCI)是一種植入式腦機(jī)接口系統(tǒng),包括神經(jīng)信號(hào)解碼器和聽(tīng)覺(jué)反饋拼寫(xiě)器。

植入于患者體內(nèi)的微電極陣列放置在用戶大腦表面,能夠檢測(cè)大腦發(fā)出的神經(jīng)信號(hào)。通過(guò)連接的電纜將神經(jīng)數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 

 

腦機(jī)接口BCI使“漸凍”癥患者自由表達(dá)思想

 

 

Wyss中心的 NeuroKey軟件解碼數(shù)據(jù)并運(yùn)行聽(tīng)覺(jué)反饋拼寫(xiě)器,提示用戶選擇字母來(lái)組成單詞和句子?;颊咧恍鑼W(xué)習(xí)如何根據(jù)他們收到的音頻反饋來(lái)改變自己的大腦活動(dòng),從而選擇合適字母或者句子來(lái)表達(dá)自己思想。

 

拼寫(xiě)表

 

腦機(jī)接口BCI使“漸凍”癥患者自由表達(dá)思想

 

Wyss生物與神經(jīng)工程中心除了將繼續(xù)推進(jìn)腦機(jī)接口(BCI)臨床研究外,也正在緊鑼密鼓開(kāi)展完全可植入的腦機(jī)接口(BCI)研發(fā),他們將這個(gè)新產(chǎn)品命名為ABILITY。

 

腦機(jī)接口BCI使“漸凍”癥患者自由表達(dá)思想

 

ABILITY是一種有源、完全可植入的醫(yī)療設(shè)備。其設(shè)計(jì)匯集了最先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)和工程技術(shù),在腦植入設(shè)備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了眾多“第一”,例如無(wú)線輸出、無(wú)電池等等。極高的產(chǎn)品植入物能夠長(zhǎng)期植入。ABILITY的尺寸與人工耳蝸相似,可以通過(guò)簡(jiǎn)單的皮下手術(shù)進(jìn)行植入。

 

腦機(jī)接口BCI使“漸凍”癥患者自由表達(dá)思想

 

 

ABILITY 目前正在進(jìn)行臨床前試驗(yàn)。用于評(píng)估大腦信號(hào)記錄和將神經(jīng)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)娇纱┐髟O(shè)備上的安全性和可行性。

 

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來(lái)源:MedTF

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