在電影蜘蛛俠當(dāng)中,章魚博士作為反派,他開發(fā)了一個可以隨他的意志操縱的機械臂系統(tǒng),上天入地?zé)o所不能,這是科幻作品中腦機接口的形態(tài)。
腦機接口是什么?
在當(dāng)時的科技背景之下,這還僅僅停留在“科幻”的階段,然而隨著神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展,腦機接口(Brain Machine Interface, 簡稱
BMI)已經(jīng)可以做到章魚博士的初級版本了,這是日本慶應(yīng)大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)工程學(xué)教授牛場潤一的研究成果,這個系統(tǒng)可以通過連接在腦袋上的電極(只是像膠布一樣貼在外面),集中注意力來控制機械臂的移動,這套系統(tǒng)可以捕捉腦
電波信號并且產(chǎn)生相應(yīng)的動作。
但它目前并沒有如同電影里那么強大,反應(yīng)比較慢,并不能勝任很復(fù)雜的工作,然而它的另一項應(yīng)用,給
中風(fēng)的患者打開了一扇大門。
中風(fēng),就是大腦局部發(fā)生了缺血性或者出血性損傷,導(dǎo)致了局部的神經(jīng)壞死失去應(yīng)有的功能。
中風(fēng)的患者在受到損傷后,一般會出現(xiàn)肢體動作不力,流涎,面部肌肉部分癱瘓等癥狀,若未及時就醫(yī),可能造成永久性的損傷,許多患者失去了一部分的肢體運動能力,例如一只手無法抓握等,對于這些患者,神經(jīng)康復(fù)有著一定的療效,但效果因人而異且時間非常漫長。
然而實際上,
神經(jīng)系統(tǒng)并不是完完全全的“一次性”用品,某個神經(jīng)壞了并不代表這個部分就完全沒得救了,大腦內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)是有著一定的再造能力,通過新的神經(jīng)連接來恢復(fù)其功能,就像家里的電線壞掉了,你可以重新接一根電線一樣(原理并不一致但效果類似)。
但這種再造的過程極其緩慢,我們的神經(jīng)系統(tǒng)多年以來已經(jīng)習(xí)慣了它本來的功能,你讓它學(xué)會新的動作無異于教一個蹣跚學(xué)步的孩子怎么跑步,這很困難——但不是完全不可能。
許多中風(fēng)患者的問題在于,由于肢體癱瘓,他們已經(jīng)不知道該如何“命令”自己麻痹的肢體了,“拿起瓶子”這么一個對于正常人來說再簡單不過的指令,中風(fēng)患者的神經(jīng)系統(tǒng)無法正確的響應(yīng)這個指令,腦機接口要做的,就是教會患者的神經(jīng)系統(tǒng)做出正確的反饋,它就像是個裁判一樣,告訴患者發(fā)出怎樣的信號是正確的,這樣一來患者就能逐漸記住這個感覺,從而讓患者可以強化自己的神經(jīng)回路,最終可以控制自己的肢體。
目前該機器已經(jīng)完成了臨床實驗,其中恢復(fù)較好的患者已經(jīng)可以自主完成抓握,上廁所等日?;顒恿?,其效果和治療周期方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的神經(jīng)康復(fù)方式,目前還在日本醫(yī)用
藥品器械管理局審批,有望明年正式進入市場造福中風(fēng)患者,屆時我們會進一步跟進相關(guān)的報道。