截瘫患者通过意念

35岁的截瘫患者小白，在去年12月接受了无线微创脑机接口植入手术，经过两个多月康复训练，目前他已经能够实现意念控制光标移动。医生介绍，通过脑机接口，可获取大脑运动区的神经信号，再通过解码体现患者的运动意图，从而实现“意念控制活动”。

另一名患者是四肢瘫痪长达14年的杨先生。他在去年10月接受了植入手术，这也是我国首例无线微创脑机植入手术。目前杨先生通过意念控制手套外骨骼，部分恢复了抓握功能，平均能在十秒内把水瓶或者物件拿到指定的位置。

△杨先生根据指令将水瓶放到指定位置

不光如此，他还能自如地用脑信号来控制机械手，并在瘫痪后第一次拿起水瓶自己喝水。

杨先生说：“你在想它（拿水瓶）的同时，就能攥上了。老幸福了，对提高生活质量有很大帮助。”杨先生妻子也对此十分惊喜，她期待随着科技进步，杨先生可以自主完成更多日常活动。

究竟如何实现？

专家介绍，在杨先生头部植入的仅有硬币大小的装置集成了脑机接口处理器、无线通信和供电接口以及用来采集脑电波的电极。植入位置位于颅骨外侧，只有电极进入颅骨内，贴在硬脑膜外。此外，这套系统还包括信息采集供电模块、脑电波解码翻译模块，以及气动手套外骨骼等。

病人体内外分别有一个线圈，外面的线圈既能够隔着皮肤供应电，也能够把病人大脑里的脑信号传输出来，实现了无线的供电和无线的通信，再用采集到的信号来指挥气动手套外骨骼。

专家介绍，脑机接口分为非侵入式、侵入式、半侵入式三类：

• 非侵入式脑机接口通过头皮采集脑电波，安全性最高，但信号质量低，功能有限；

• 侵入式直接将电极植入大脑皮层，可获得最高质量的神经信号，但对患者来说创伤大、风险高；

• 清华大学开发的无线微创脑机接口为半侵入式，将电极植入患者大脑硬膜外，不破坏神经组织，可获得较高信号强度和分辨率，同时降低了免疫反应和损伤神经细胞的风险。

或可用于治疗癫痫、认知障碍等

当前世界主要国家都将未来视为“脑科学时代”，我国也在2017年启动了中国“脑计划”，其中脑机接口是重要组成部分。

中国科学院院士，中国科学院脑智卓越中心学术主任蒲慕明介绍，目前脑机接口的应用主要是在医学领域，全球科学家开展的脑机接口临床试验，多数是针对高位截瘫患者的功能恢复。

在此次临床试验中，除了读取大脑运动皮层信息之外，联合团队还专门设计了对大脑感觉信息的记录通道。“不仅运动皮层有记录，它还有一个感觉区皮层的记录，可记录反馈信息。”

当大脑能够接收到发出动作的反馈信息后，动作思维就形成了一个完整的信息回路，将大幅提升脑机接口在神经医学领域应用的效果。蒲慕明介绍：“比如说癫痫治疗，在有效果之后就可以停止刺激，是闭环的系统。”

接下来，团队的目标是通过迭代开发打造一个通用的微创脑机接口平台，用于癫痫、认知障碍等更多脑疾病的康复。