大脑植入物可帮助完全“封闭患者”实现交流沟通

2022/3/24 10:40:14 来源:新浪科技 作者:叶倾城 责编:远洋

北京时间 3 月 24 日消息,据国外媒体报道,卢伽雷氏症又叫做肌萎缩侧索硬化症,对于患者是一场噩梦,患者身体一块肌肉都动不了,甚至眼睛都无法睁开,自己的身体是“完全封闭”的,仍存在意识,却无法通过任何方式表达他们的需求和愿望。

一种新型大脑植入物将为肌萎缩侧索硬化症患者带来福音,能使一位34岁肌萎缩性侧索硬化症患者恢复与家人和医生交流的能力。

目前,欧洲研究人员表示,一种新型大脑植入物将为肌萎缩侧索硬化症患者带来福音,能使一位 34 岁肌萎缩性侧索硬化症患者恢复与家人和医生交流的能力。据悉,他们将两枚微芯片植入这种德国患者大脑,患者仅通过意识就能表达出单词,甚至是完整的句子。

该研究首席研究员尼尔斯・伯鲍默(Niels Birbaumer)是德国蒂宾根大学医学心理学和行为神经生物学研究所所长,他说:“即使患者处于完全瘫痪状态,甚至没有任何眼部运动和其他肌肉活动,他的大脑意识可通过植入物进行表达,意味着这种新型脑机接口装置可使完全封闭的患者表达自己想说的任何话。”

依据该患者的病例数据,他于 2015 年 8 月被诊断出患有一种快速恶化的肌萎缩性侧索硬化症,到 2015 年底他已失去说话和行走能力,2016 年,他必须依靠呼吸机维持呼吸,因为他的肌肉已无法活动进行呼吸。

起初,该男子可以通过一个眼球追踪设备进行交流,该设备利用他的眼球运动来组合单词和句子,肌萎缩性侧索硬化症研究协会首席任务官尼尔・塔库尔(Neil Thakur)称,在肌萎缩性侧索硬化症患者群体中,我们通常认为“封闭者”除了眼睛以外,身体均无法移动,在一些辅助技术的帮助下,例如:眼动仪,部分肌萎缩性侧索硬化症患者非常擅长用眼睛进行深度交流。

到 2017 年 8 月,这位德国患者甚至无法做到这一点,因为他丧失了眼睛凝视能力,他的家人同意在他的运动皮层(大脑中负责运动的部分)植入两枚微芯片,每枚大约 0.1 平方英寸,每个植入物都有 64 个探测神经信号的针状电极。

该患者通过意识移动身体产生大脑活动,尽管他的身体已无法移动,这种植入物可以接收到大脑活动,并将其作为“是 / 否”信号输入电脑中,一个拼写程序能读取字母表上的字母,患者通过脑波选择特定字母,然后组成单词,这个过程很慢,大约 1 分钟可拼凑出一个字母,但现在能让患者恢复与周围人群的一些简单沟通交流。

塔库尔说:“这项研究展示了肌萎缩性侧索硬化症的生存困境,以及未来治疗的前景希望,我们知道像这样被‘封闭’的人群可以存在着意识功能,并继续与家人保持着有意义的情感联系。”

瑞士日内瓦 Wyss 生物和神经工程中心高级神经科学家乔纳斯・齐默尔曼(Jonas Zimmermann)说:“然而,这种脑机接口装置售价较高,且需要投入大量时间进行操作,例如:护理人员必须接受专业培训,从而建立系统并验证患者的反应,这样患者就可以使用大脑植入物进行有效沟通交流。”

他指出,在 Wyss 生物和神经工程中心,我们正在研发一种完全可植入大脑的设备,它能降低感染风险,且更易于安装和控制,该系统目前仍处于临床前验证阶段,我们计划在不久的将来进行临床试验。这种名为 ABILITY 的无线设备可以在患者想象说话的时候直接从大脑中解码语音,从而实现更自然顺畅的交流。

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关键词:大脑

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