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意念控制机器手完成“石头剪刀布”

颅内植入电极为癫痫诊治及肢体运动功能重建带来希望
2014-09-01 09:24:33 来源:健康报
  本报讯  (记者谭  嘉  通讯员方  序  特约记者陆桂芳)用意念隔空控制物体,这是科幻大片《阿凡达》中出现的桥段。近日,在浙江大学医学院附属第二医院神经外科病房内,也上演了靠人的意念控制机械手完成“石头、剪刀、布”系列猜拳动作的神奇一幕。
  当天,该科与浙江大学求是高等研究院共同组成的脑机接口临床转化应用课题组,在前期猴子意念控制机械手等动物研究成果的基础上,首次进行了相关临床试验——在病人颅内植入电极意念控制机械手,获得成功。有关专家指出,这是我国脑机接口在运动功能重建应用研究方面取得的重要进展。
  浙医二院神经外科主任张建民介绍,此次参与临床试验的患者小刘是一位复杂性难治性癫痫患者,药物难以控制病情且有加重趋势,常规检查无法确认癫痫发作的起源,根据术前检查及评估,需要行颅内埋藏电极来进一步分析皮层脑电,明确癫痫灶部位。小刘在全麻下接受开颅电极埋藏术,通过在大脑表面的运动感觉区埋藏电极,持续监测其脑电活动。术前经医院伦理委员会的批准,并经患者及家属的知情同意,在不影响患者监测的情况下,医生用分线器将监测的脑电分出一路,连接到脑电信号分析仪。脑电信号经解码处理后再输入机械手,从而控制其动作。
  试验中,患者在观察屏幕“石头、剪刀、布”示意图的同时,完成相应的猜拳动作,可以看到机械手随之同步进行上述活动,其吻合的准确度达到80%左右。随后,这只机械手还与小刘玩起“石头、剪刀、布”的游戏。它通过对小刘出拳的脑波进行判断后,同步做出与之相克的猜拳手势,成为游戏的胜利者。
  专家指出,采取脑机接口等电信号分析手段采集癫痫患者功能区脑电信号并分析判断相应功能活动的情况,可以为框定后续手术切除癫痫病灶范围提供依据,最小程度地避免运动、语言等重要功能区的术中损伤,从而提高患者术后生存质量。
  该研究团队负责人郑筱祥介绍,脑机接口就是大脑与外部设备之间建立的神经信息交流与控制通道,可以实现大脑与外部设备的直接交互,完成大脑对外部设备的控制。这一技术除了有望应用于临床癫痫诊治,还给脑卒中后肢体瘫痪及其他运动功能障碍性疾病患者重建肢体运动功能带来了希望。

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