浙江在线03月30日讯
动动脑子,瘫痪病人不听使唤的手脚就能动起来。昨天,本报在浙江大学采访了布朗大学脑科学研究所所长、神经科学及工程系教授约翰·多诺霍博士(详见本报3月29日A2),他这次是专程来杭,参加昨天由浙大主办的神经信息工程前沿研究国际研讨大会的。
约翰是世界上研究植入式脑机对接的领跑人,他设计的脑机接口项目“Brain Gate(脑关)”,将一块硬币大小的传感器植入瘫痪病人的大脑,就通过头皮上的外部插座连线一台解码脑部信息的微机,将脑部信息转化成运动指令。这么一来,与被试者相连接的机械肢体,就能执行人脑所想。约翰和团队进行“脑关”项目的目的,是能帮助瘫痪病人,通过意识逐渐能控制自己的肢臂,最终达到康复的目标。
“这个神奇的项目,才启动了一小步。它还需要解决大脑运作机制、芯片尺寸、电机植入带来的生物相容性、以及数据处理等等问题,因此脑机对接,需要开大会,请各路高人来会谈。”怪不得,在昨天的国际研讨大会上,几十位来自世界各地的学者,除了有神经科学的教授,还有不少是来自信息科学、工程科学等多个学科的一流专家。
“脑关”项目尚在实验阶段
能不能通过约翰博士的“脑关”项目,让汤淼一样的瘫痪病人站起来,能够做到生活自理?这是昨天记者最关心的话题。
“现在还不能。”当约翰博士仔细听取记者描述的汤淼的情况以后,略带遗憾地弯了下脖子,闭了闭眼睛。他表示,自己的“脑关”项目,目前可能还帮不上汤淼的忙。“‘脑关’项目尚在实验阶段,还没有到临床给病人进行手术、帮助恢复的地步。”
但是汤淼的情形,让约翰博士想起十几年前的一个个例,“那是一个美国的帆船女运动员,她叫詹妮弗,现在住在佛罗里达州。大约十年前,她也在运动时受伤,造成胸部以下高位截瘫,跟你说的这个小伙子非常相像。”约翰博士眯眼一笑,告诉记者,“可现在这个姑娘已经能站起来啦!还结了婚生了孩子!”
她是怎么做到的呢?约翰博士介绍,这个姑娘在腿部植入了多个电刺激芯片,这些芯片接收一些外部设备的信号控制,将这些信号转为能唤醒瘫痪病人失去动力的肌肉的指令,使得患者能获得力量活动肢体。全世界目前已经有600个志愿者,根据瘫痪的情形,在不同的身体部位植入了这样的电刺激芯片,都做到了重新激活没有知觉的肢体。
浙大已开始“脑机对接”项目
昨天,浙大求是高等研究院常务副院长郑筱祥教授在研讨会上的演讲,吸引了各地学者的关注。目前,浙江大学在全中国“脑机对接”领域处在领先地位。
国际上研究脑机对接的项目,大致可以分为植入式和外接式两类。前者比后者复杂得多。郑筱祥给大家演示了浙大在脑机对接项目上的研究进程:一只小白鼠,背上背了只小“书包”,头上顶了个“高礼帽”,很优雅地在几个障碍物之间,“S”型穿行,一点不输驾照场地考“圆饼”的人类。郑筱祥说,这就是脑机外接式的试验,老鼠背着的是一个刺激器,接收人类通过电子仪器输给它的信号;头上戴的,是一个传感器,两个机械一联动,老鼠就能按照人输给他的外部指令,要蹿就蹿,要停就停。
而浙大目前已经在植入式脑机对接项目上取得了重要进展。研究人员已经将脑部运动比较简单的实验对象白鼠,换成了大脑分区和人类最接近的灵长动物猴子。
这群小猴子正在经历人类脑机对接革命风暴的第一个浪潮,它们的一笑一颦,尤其是大脑控制最为复杂的手部运动,都将受到科学家的密切关注。如果它们成功通过意念,调动了机械臂甚至自个儿的四肢,瘫痪病人重新生活自理的希望将越燃越亮。
“其实,正常人类也完全可以受益于这个项目。”浙大的一位科研人员告诉记者,一个成熟的脑机对接的项目,除了可以用于对瘫痪病人的恢复,还可以帮助正常人扩展功能,“比如,在恶劣环境中,你的手臂只能支撑10斤的重量,但是只要你的脑子能想,你的手臂能在类似‘脑关’项目的帮助下,托起百斤甚至千斤的重量。”对哦,再比如人一飞上太空,就失重了,那么这时候手脚就不怎么听使唤了,如果有个脑机对接装置,让我们想什么是什么,那探索外面的世界,也会变得更容易啦!