靠意念来指挥机器,曾是科幻片里的片段,在本次2023中关村论坛的展示区,《科创板日报》记者发现,不依赖于外周神经和肌肉的交流与控制通道,大脑与外部设备直接对接交流的场景已经出现。
该技术在专业领域被称为“脑机接口”,其发展已被写入国家的“十四五”规划。
在刚刚结束的中关村论坛“脑机接口创新发展论坛”平行论坛上,中国科学院院士、世界神经外科联盟执委赵继宗发表了《脑机接口医疗应用发展趋势》的主旨演讲,向公众介绍我国脑机接口的发展阶段和面临的问题,论坛结束后,赵院士接受了《科创板日报》记者的专访。
目前成功仅为个例 要为更多病人服务需要产业化
脑机接口是一种在大脑与外部设备之间建立直接联系的通信渠道。其信号来自中枢神经系统,传播中不依赖于外周的神经与肌肉系统。常用于辅助、增强、修复人体的感觉–运动功能,或提升人机交互能力。
赵继宗告诉《科创板日报》记者,目前无论国际还是国内,脑机接口技术在临床中仍属于试验阶段。未来在医疗上的应用主要在四个方向:
首先对意识障碍的患者,**通过脑机接口技术判断患者是否有清醒的可能**。
其次对脊髓损伤导致瘫痪的病人,应用脑机接口技术,在损伤节段植入电刺激器,以电刺激器发出的信号促进病人行走。但这种应用方式仍需要刺激器,而不能直接用脑来控制。
第三,在信号采集方面,正常情况下人在手术过程中是麻醉状态,但现在可以通过 " 术中清醒 ",即把病人唤醒,进行更精准的大脑定位。以运动为例,过去只能判断大脑中控制手部运动的大致区域在哪,但通过术中清醒则可以精确到每个手指在哪。这样对将来的脑机接口电极位置放置提供了很好的基础。
最后一个研究方向就是中国汉字。相较而言,国外演示的意念打字打出的更多是表音文字,但中文是表义文字,属性不同。如何用意念打出方块字也是研究重点之一。
赵继宗指出,目前脑机接口技术已经在芯片、电极国产化等方面取得突破性进展,不过,临床试验仍然存在医学伦理以及生物相容性等问题。如何采用合适的材料,避免植入(目前脑机接口产品的技术路径主要分为植入式和非植入式)之后的各种生物学反应且并不影响有效性,这是个重要的技术难点,而中国所面临的这些问题和国际同行也是同步的。
“在上述这些领域,我们能够做的和国外一样好,但更重要的是,政府如何更好参与协调整个产学研用这条线,需要我们继续研究。”赵继宗如是说。
据当天论坛发布的《脑机接口创新与知识产权研究报告》(下称“报告”)显示,医疗健康领域是目前脑机接口技术最直接、最主要的应用领域,也是商业化程度最高的场景之一。