黑科技!脑机接口助力早期中风患者恢复

 

在电影蜘蛛侠当中,章鱼博士作为反派,他开发了一个可以随他的意志操纵的机械臂系统,上天入地无所不能,这是科幻作品中脑机接口的形态。
 
脑机接口是什么?
 
在当时的科技背景之下,这还仅仅停留在“科幻”的阶段,然而随着神经科学的发展,脑机接口(Brain Machine Interface, 简称BMI)已经可以做到章鱼博士的初级版本了,这是日本庆应大学医学院神经工程学教授牛场润一的研究成果,这个系统可以通过连接在脑袋上的电极(只是像胶布一样贴在外面),集中注意力来控制机械臂的移动,这套系统可以捕捉脑电波信号并且产生相应的动作。
 
但它目前并没有如同电影里那么强大,反应比较慢,并不能胜任很复杂的工作,然而它的另一项应用,给中风的患者打开了一扇大门。
 
中风,就是大脑局部发生了缺血性或者出血性损伤,导致了局部的神经坏死失去应有的功能。
 
中风的患者在受到损伤后,一般会出现肢体动作不力,流涎,面部肌肉部分瘫痪等症状,若未及时就医,可能造成永久性的损伤,许多患者失去了一部分的肢体运动能力,例如一只手无法抓握等,对于这些患者,神经康复有着一定的疗效,但效果因人而异且时间非常漫长。
 
然而实际上,神经系统并不是完完全全的“一次性”用品,某个神经坏了并不代表这个部分就完全没得救了,大脑内的神经系统是有着一定的再造能力,通过新的神经连接来恢复其功能,就像家里的电线坏掉了,你可以重新接一根电线一样(原理并不一致但效果类似)。
 
但这种再造的过程极其缓慢,我们的神经系统多年以来已经习惯了它本来的功能,你让它学会新的动作无异于教一个蹒跚学步的孩子怎么跑步,这很困难——但不是完全不可能。
 
许多中风患者的问题在于,由于肢体瘫痪,他们已经不知道该如何“命令”自己麻痹的肢体了,“拿起瓶子”这么一个对于正常人来说再简单不过的指令,中风患者的神经系统无法正确的响应这个指令,脑机接口要做的,就是教会患者的神经系统做出正确的反馈,它就像是个裁判一样,告诉患者发出怎样的信号是正确的,这样一来患者就能逐渐记住这个感觉,从而让患者可以强化自己的神经回路,最终可以控制自己的肢体。
 
目前该机器已经完成了临床实验,其中恢复较好的患者已经可以自主完成抓握,上厕所等日常活动了,其效果和治疗周期方面显著优于传统的神经康复方式,目前还在日本医用药品器械管理局审批,有望明年正式进入市场造福中风患者,届时我们会进一步跟进相关的报道。

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