劃重點(diǎn)
01中國科學(xué)院院士趙繼宗在2024創(chuàng)新發(fā)展論壇上分享了腦機(jī)接口技術(shù)的臨床應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)。
02腦機(jī)接口技術(shù)旨在實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換，有望為神經(jīng)疾病診治開辟新途徑。
03由于“腦計劃”的推動，全球范圍內(nèi)包括我國在內(nèi)的多個國家都在開展腦機(jī)接口研究。
04然而，腦機(jī)接口技術(shù)仍處于臨床試驗(yàn)階段，面臨設(shè)備技術(shù)、雙向通信和倫理等方面的挑戰(zhàn)。
05趙繼宗呼吁在保障患者安全的前提下，合理應(yīng)用腦機(jī)接口技術(shù)，為患者帶來最大收益。
以上內(nèi)容由騰訊混元大模型生成，僅供參考
封面新聞記者 譚羽清
幫助癱瘓的人重獲行走能力，讓猴子憑借“意念”打字……近年來，與“腦機(jī)接口”相關(guān)的種種新動態(tài)讓人們看見，這項(xiàng)充滿“未來感”與“想象力”的技術(shù)正日漸從電影映入現(xiàn)實(shí)。
那么，“腦機(jī)接口”技術(shù)的應(yīng)用前景如何？當(dāng)下我國“腦機(jī)接口”領(lǐng)域有何嘗試與進(jìn)展？推動這一技術(shù)進(jìn)步又存在怎樣的挑戰(zhàn)？
趙繼宗院士（圖據(jù)新華網(wǎng)）
9月24日，于成都舉辦的2024創(chuàng)新發(fā)展論壇上，中國科學(xué)院院士、國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心主任趙繼宗在題為《腦機(jī)接口臨床研究》的報告中，從神經(jīng)外科臨床角度出發(fā)，分享了相關(guān)觀點(diǎn)與前沿信息。
“腦計劃”推動“腦機(jī)接口”技術(shù)蓬勃發(fā)展
“腦機(jī)接口”是指人或動物腦與外部設(shè)備間創(chuàng)建的直接連接通路，以實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。
如果從1924年腦電圖的發(fā)明算起，“腦機(jī)接口”的研究歷史至今已有百年。而這一概念的正式出現(xiàn)，則是在1973年，由一位計算機(jī)專家雅克維達(dá)爾
（Jacques J. Vidal）提出的。進(jìn)入21世紀(jì)后，“腦機(jī)接口”技術(shù)得到了飛速發(fā)展，逐漸應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)。
在趙繼宗看來，“腦機(jī)接口”研究之所以能在21世紀(jì)進(jìn)展得如此轟轟烈烈，主要是由于“腦計劃”的開展�？v觀全球，除了我國外，加拿大、美國、歐盟、日本、澳大利亞、韓國均在開展“腦計劃”。這些研究不斷深化、取得新進(jìn)展，為“腦機(jī)接口”技術(shù)的發(fā)展提供了支持與推動力。
比如，歐盟的人腦計劃，公布了迄今為止最詳盡的多尺度人腦圖譜，顯示三維細(xì)胞構(gòu)筑，包括某些未被確認(rèn)的腦區(qū)，并顯示其人際差異；我國科研團(tuán)隊則得到較為完整的世界首套獼猴全腦皮層的三維單細(xì)胞空間分布圖譜，以及空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，揭示了細(xì)胞類型組成和靈長類腦區(qū)層級結(jié)構(gòu)分布之間的關(guān)系。
“腦機(jī)接口”技術(shù)如何助力神經(jīng)疾病診治？
報告中趙繼宗談到，1990-2021年數(shù)據(jù)顯示，全球約34億人受到神經(jīng)系統(tǒng)疾病的困擾，其中包括中風(fēng)、嬰兒腦損傷、癡呆癥、癲癇、孤獨(dú)癥等，其中我國患病人數(shù)占據(jù)世界首位。但患者基數(shù)巨大的腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診治仍存在困局，具有“難”“惑”“纏”“負(fù)”的特點(diǎn)，即治愈困難、病因欠清、后遺癥粘纏、負(fù)擔(dān)沉重。
而“腦機(jī)接口”或是解開腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病困局的鑰匙，有望為這一領(lǐng)域疾病的診治另辟新徑，如幫助偏癱患者恢復(fù)運(yùn)動功能，幫助中風(fēng)、肌萎縮側(cè)索硬化癥等失語患者重新獲得表達(dá)能力，對癲癇患者進(jìn)行更好地監(jiān)測治療，用于抑郁癥患者的診治等。
當(dāng)下，我國神經(jīng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究人員，在“腦機(jī)接口”技術(shù)方向已有了許多探索案例。比如，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院的醫(yī)生團(tuán)隊嘗試在手術(shù)中喚醒病人，利用術(shù)中皮層電刺激技術(shù)，定位大腦功能區(qū)。該技術(shù)一方面可以在為患者切除腫瘤時保護(hù)患者腦功能，也能驗(yàn)證腦語言區(qū)不同語種定位。
“腦機(jī)接口”試驗(yàn)研究面臨三方面挑戰(zhàn)
趙繼宗表示，“腦機(jī)接口”可以替代、恢復(fù)、增強(qiáng)、補(bǔ)充腦功能，為腦功能損傷患者康復(fù)帶來福音，為神經(jīng)疾病的未來診治帶來了極大的想象空間。然而它也尚處于臨床試驗(yàn)階段，發(fā)展、應(yīng)用面臨著諸多挑戰(zhàn)。
首先，腦科學(xué)的研究還需不斷深入。進(jìn)一步研究和理解大腦工作原理是推動“腦機(jī)接口”技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，包括探索腦神經(jīng)信號的生成和傳遞過程，從而更精確地解析大腦工作原理。
其次，“腦機(jī)接口”的設(shè)備技術(shù)層面也需要突破。對于高性能“腦機(jī)接口”，電極需有方式保證其長期安全并能采集高精度的腦電信號，降低人腦排斥反應(yīng)。而“腦機(jī)接口”的“雙向通信”技術(shù)也需要探索，即實(shí)現(xiàn)“從腦到機(jī)”與“從機(jī)到腦”，不僅能將腦信號轉(zhuǎn)換成意圖運(yùn)動指令，同時也能將與外部環(huán)境交互的設(shè)備捕獲的感覺信息傳遞至大腦。
此外，關(guān)于“腦機(jī)接口”的倫理問題也不容忽視。在保障患者安全的前提下，如何合理應(yīng)用腦機(jī)接口技術(shù)，為患者帶來最大收益，是需要探討研究的問題。
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