陳根：腦機接口實現“意念”吃蛋糕，醫學使命下的科技遠方_風聞

文/陳根

不論是馬斯克“腦機接口”（BCI）技術的重大突破，包括其設備獲得FDA“突破性設備計劃”許可的消息，還是全球範圍內以Neuralink、Mind Maze、Neuro Pace、BrainCo等為代表的腦機接口公司的頻現，都昭示着曾經被視為科幻的腦機接口如今已照進現實的事實。

**腦機接口的熱議似乎也走向了賽博朋克裏關於“人機”的預言，即所謂的“自由個人”終將成為一個虛構的故事，轉而變為生化算法的組合，**並逐漸走向醫學的使命。

醫療康復是腦機接口技術應用最主要的方面**。**腦機接口可通過與環境的交互實現重症癱瘓患者多種功能的替代，也可促進大腦重塑以恢復運動功能，減輕殘疾程度以改善患者生活質量。

比如，重度運動障礙患者可以在腦機接口技術幫助下，藉助意念控制機械臂操作完成一些複雜運動，包括肌萎縮性(脊髓)側索硬化、脊髓損傷及其他殘疾患者，利用腦機接口機械假肢或腦機接口電動輪椅等以補償部分功能。而運動功能喪失患者則有望藉助腦機接口技術利用自身腦電圖操控輪椅或機器人，以輔助一些基本運動功能。

2006年，布朗大學研究團隊完成首個大腦運動皮層腦機接口設備植入手術，能夠用來控制鼠標。2012年，腦機接口設備已能夠勝任更復雜和廣泛的操作，得以讓癱瘓病人對機械臂進行操控，自己喝水、吃飯、打字與人交流。

2014年巴西世界盃開幕式，高位截癱青年Juliano Pinto在腦機接口與人工外骨骼技術的幫助下開出一球；2016年，Nathan Copeland用意念控制機械手臂和美國總統奧巴馬握手。

上個月，**癱瘓 30 多年的羅伯特·布茲·克米勒維斯基（Robert Buz Chmielewski）****再一次，**展示瞭如何通過大腦，控制兩支機械手臂拿起餐具給自己餵食的全過程。

Chmielewski 作為 C6 脊髓損傷的患者，他的大腦健康，脖子以下神經完好無損，但肩膀以下均為癱瘓狀態，僅剩肩膀和手腕的一些殘餘功能。2019 年 1 月，Chmielewski 作為約翰斯·霍普金斯大學一項腦機接口研究的參與者，通過一次長達 10 小時的手術，將六個微電極陣列（MEA）植入大腦兩側。隨後，研究者一直試圖通過不斷的改善和訓練，讓他獲得同時控制兩個假肢的能力。

本次試驗中，研究人員就****將六個微電極陣列（MEA）分別植入到參與者的大腦兩個半球中，其中一半在運動皮層中，另一半在感覺皮層中。

在實驗中，研究小組植入的 MEA 允許計算機讀取來自參與者運動皮層的信號，這些信號傳達了運動意圖。緊接着，計算機解碼這些信號並將其發送到機械臂，從而使參與者可以像他真實的手臂一樣，控制其運動。

此外，研究小組通過多電極陣列讀取大腦信號的方法，有助於開發一種機器學習算法，該算法可解碼用户的意圖，並將其轉變為特定的神經信號模式，最後通過計算機的轉換以指導手臂運動。

終於，Chmielewski得以通過自己的大腦信號使用刀叉切割食物，隨後命令機械手臂將食物帶到嘴邊幾英寸處，最後吃掉食物**。**

可以説，這是受疾病或傷害影響的患者將向恢復自控能力邁出了一大步，第一次，人類可以用雙側大腦植入物使截癱患者控制兩條機械手臂，併產生了兩手觸摸的感覺。