来自俄亥俄州都柏林的伊恩·伯克哈特成为迄今**个能用思想直接控制自己瘫痪手的病人。
美国俄亥俄州立大学威克什纳医疗中心和巴特尔研究所合作,取得了一项**性成果,让瘫痪病人**次用大脑直接驱动自己的手和手指!23岁的伊恩·伯克哈特成为**个使用“神经桥”(Neurobridge)的四肢瘫痪病人。神经桥是一种用于脊髓损伤病人的电子神经支路,就像一种高清晰的肌肉刺激“管套”,将病人的脑和肌肉直接相连,让他们能按自己的意愿实现对自身肢体功能性控制。
伯克哈特4年前在一次跳水事故中瘫痪,参与了这项经美国食品药品监督管理局(FDA)批准的实验。据每日科学网站6月25日报道,在实验中,伯克哈特的脑信号能绕过受伤脊髓驱动他的手。“这很像心脏搭桥,但不是血管支路,而是脑电信号支路。”巴特尔研究所负责该研究的扎德·伯顿说,“我们是让脑部信号绕过受伤部位,直接到达肌肉。”
“神经桥”结合了学习算法和脑活动解码,能转译脑部发出的神经脉冲,并把新信号传给瘫痪肢体。这项技术已经酝酿了很久,研究人员花了近10年来开发算法、软件和刺激管套。
巴特尔研究所开发了非入侵式神经刺激技术——可穿戴管套,能**刺激手臂上的小肌肉,驱动单个手指运动,与软件相结合成为一种“虚拟脊髓”,允许使用者协调手部和腕部运动。俄亥俄州立大学和巴特尔研究所合作设计了合适的电极序列,电极刺激让伯克哈特能运动他的手指和手。当伯克哈特用脑发出不同的信号指示肌肉,就能转动手部、握拳、收拢手指握住物体等。
今年4月22日,阿里·雷泽医生用3小时手术在伯克哈特脑中运动皮层植入了一片比豌豆还小的芯片,芯片能翻译脑信号并将其输入计算机,计算机将信号重新编码后传给高清晰电极刺激管套,管套能刺激恰当的肌肉来执行所希望的运动。在0.1秒内,就能将伯克哈特的思想转化为行动。
“手术要求把微型芯片传感器**地植入到伊恩控制手臂和手运动的脑区。”雷泽说,将来这一技术或许能帮助各种受脑和脊髓损伤影响的病人,如中风、脑外伤等。俄亥俄州物理医疗与康复部主席麦希图也表示,他已经做了多年的康复工作,这是向前迈出的一大步。目前,他们正在检验人—机接口和互动,以及如何利用这些技术。