最近咱们中国可真是走在了前面,全球第一款侵入式脑机接口医疗器械,终于被国家药监局给批下来上市了。这事儿标志着咱们国家在脑机接口这块前沿科技领域,技术研发到临床转化这两关算是稳稳地过了。而且这设备用的久了还挺稳定,能给更多瘫痪的患者带来重获生活的希望。今天咱们就请科普作者张田勘来给大家讲讲这个新玩意儿。 要理解脑机接口其实挺简单,“让大脑直接和机器对话”就够了。平时咱们想动动手或者动动脚,大脑得发个指令,信号经过神经传出去,最后肌肉收缩才能完成动作。但要是像脊髓损伤、脑卒中或者渐冻症这样的病,大脑和身体的连接就断了,虽然大脑发了“我要动”的指令,可信号根本传不过去。这时候脑机接口就派上用场了,它能绕开坏了的神经和肌肉,直接采集大脑皮层的电信号,再翻译成机器能懂的指令去控制外部设备。 根据电极放的位置不一样,脑机接口主要分3种:侵入式、半侵入式和非侵入式。侵入式就是最厉害的一种,把电极直接插到大脑皮层里或者表面上。这种方案信号质量特别好,能捕捉到单个神经元的活动,能让重度瘫痪的人精细地操控机械臂或者电脑写点什么。不过因为是手术植入的,所以有一定感染的风险,而且时间长了神经胶质细胞包裹住电极会导致信号衰减。半侵入式把电极放在颅骨和大脑之间的夹层里,不扎穿大脑皮层,信号比非侵入式好点、风险也小点。 非侵入式就比较安全省事了,戴个脑电帽在头皮上就能收集脑电波。这种设备无创也不难受,操作也简单,但因为电波要穿过颅骨就会衰减失真,干扰也比较多。所以这种大多用在科研或者监测睡眠上。现在想真正帮瘫痪的人恢复精细动作,还得看侵入式脑机接口。 这次中国能拔得头筹的原因是“试验成功”跟“获批临床”不一样。国外虽然也研发过脑机接口技术,但大多还在实验室里搞临床试验呢。这次咱们中国获批的这个设备专门针对的是C2-C6颈段脊髓损伤、评级是A-C级的四肢瘫患者。适用人群得是18到60岁的,得病一年以上并且规范治疗稳定至少半年的人。虽然条件卡得严点但安全有保证。 这个设备有3个厉害的地方:第一是全球第一个真正用于颈段脊髓损伤四肢瘫康复的侵入式脑机接口医疗器械;第二是临床试验结果不错。之前已经在全国11家三甲医院做了多中心试验了。术后6个月观察发现,32个病人里有22个不用别的器械帮忙就能自己抓握东西;第三是技术路线接地气。如果设计得太复杂、创伤太大,虽然科研效果好但病人不容易接受。 这款设备用的是硬脑膜外微创植入还有无线供电通信技术。手术难度不大长期用也安全。现在来看医疗方面的应用才是脑机接口的核心领域。除了帮助瘫痪的人自己动手动脚,它还能帮失语的人重新“说话”。 它可以解码大脑里的语言意思用AI转成文字或者语音让患者重新交流。感官重建方面也有希望比如帮盲人恢复光感、帮聋人恢复听觉、帮脊髓损伤的人增强触觉。 疾病治疗这块脑机接口也很有前景。比如癫痫发作前实时监测异常脑电自动刺激抑制;帕金森病人用深部脑刺激调节运动环路改善震颤;阿尔茨海默病用神经调控延缓疾病;抑郁症调节情绪相关区域提升效果;慢性疼痛直接阻断疼痛信号减少药物副作用。 总之脑机接口技术正在打开一扇全新的大门给很多传统医疗手段搞不定的神经系统难题提供了新的解决方案。