计算机解码大脑,完全闭锁患者的脑信号被“解锁”|总编辑圈点

煜超

加速会 2022-03-23 17:48

英国《自然通讯》杂志22日展示了一项神经科学研究,欧洲科学家团队使用计算机从脑信号解码字母的方法,让完全闭锁状态患者的脑信号被解锁,以实现交流。这些发现表明,完全闭

  英国《自然·通讯》杂志22日展示了一项神经科学研究,欧洲科学家团队使用计算机从脑信号解码字母的方法,让完全闭锁状态患者的脑信号被“解锁”,以实现交流。这些发现表明,完全闭锁患者或有望使用脑机接口(BCI)进行语言交流。

  丧失行动或说话能力的人可利用BCI恢复交流。该领域的研究重点是维持肌萎缩侧索硬化症(ALS,又称运动神经元症)患者的交流能力,ALS是一种神经退行性疾病,会导致随意肌控制能力逐渐丧失。研究者已经开发出一些方法使ALS患者使用眼球或面部肌肉移动进行交流。但是一旦丧失了对这些肌肉的控制,患者就失去了交流能力。

  通过植入患者大脑的听觉神经反馈系统(一种BCI),来自德国图宾根大学和瑞士维斯生物与神经工程中心等机构的科学家,发现一名34岁、完全闭锁状态的男性ALS患者(已无法控制随意肌),可以每分钟一个词的速度形成单词和词组进行交流。患者能得到神经活动的听力反馈,作者指导患者通过控制大脑神经放电率,使反馈音的频率匹配目标音。如果放电率以给定范围的高端或低端改变持续超过250毫秒,就被分别解释为“是”或“否”。患者还能基于听觉反馈调整神经放电率,选择字母形成单词和词组以沟通自己的需求。

  这些发现可使当前无法交流的患者进行语言交流。在推广到临床使用之前,还需进一步论证其长期性、在其他病人中的适用性,以及BCI的安全性和有效性。

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  当大脑已经失去对身体肌肉的控制,当交流已经成为不可能,当人清醒地活着却陷入刻骨的孤独,此时,还能有什么方法缓解这种痛苦?原来,当一切对外发声的器官都已经缄默,大脑,人类引以为傲的大脑,仍在让计算机解码他的所思所想,并努力对外发出信号,做出应答。这种交流也许缓慢,也许艰难,但它是患者寂寞世界的光亮。文中提到的是一项前沿性研究,目前仍不知道它的适用范围和易用性。但人类用技术突破身体限制的种种尝试,已令人感动。

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