冬日午后,在廣東三九腦科醫(yī)院康復(fù)治療科,40歲的腦梗偏癱患者王先生(化姓)正戴著形似泳帽的電極帽,專注地看著屏幕上的游泳視頻。他努力想象著自己劃水的動(dòng)作,就在此刻,他那原本無(wú)力活動(dòng)的左手,竟在功率單車的帶動(dòng)下,開始跟隨“意念”同步劃動(dòng)起來(lái)。這一幕看似科幻的場(chǎng)景,如今已成為該院新建成的腦機(jī)接口臨床研究病房的日常診療畫面。
12月31日,廣東三九腦科醫(yī)院全院區(qū)腦機(jī)接口臨床研究病房正式揭牌。病房整合神經(jīng)外科、神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)康復(fù)、癲癇、心理等多學(xué)科力量,設(shè)置特色病區(qū),針對(duì)意識(shí)障礙、偏癱、運(yùn)動(dòng)障礙等腦疾病患者,通過“臨床問題牽引、神經(jīng)機(jī)制約束、人工智能賦能”的框架,開展腦機(jī)接口技術(shù)臨床研究與探索。
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跨越界限:從疾病治療到腦功能重塑
長(zhǎng)久以來(lái),腦卒中、嚴(yán)重腦外傷或脊髓損傷所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)功能障礙,尤其是偏癱,是康復(fù)領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。患者大腦發(fā)出指令的通路受損,致使“心想”難以“事成”。如今,非侵入性腦機(jī)接口技術(shù)正試圖架起一座跨越損傷的橋梁。“這套系統(tǒng)能捕捉患者腦電信號(hào)中微弱的運(yùn)動(dòng)意圖,比如‘想抬手’或‘想劃水’,經(jīng)過解碼后轉(zhuǎn)化為外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)指令。”康復(fù)治療科相關(guān)負(fù)責(zé)人解釋道。這種“意念-驅(qū)動(dòng)”的閉環(huán)訓(xùn)練,不僅是在鍛煉肢體,更是在反復(fù)刺激和強(qiáng)化大腦原有的運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)神經(jīng)重塑,為功能恢復(fù)帶來(lái)新希望。
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腦梗后患者靠想象實(shí)現(xiàn)“游泳”
“這不僅是響應(yīng)國(guó)家關(guān)于衛(wèi)生健康事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略實(shí)踐,更是我們秉持‘以患者為中心’的初心,推動(dòng)前沿技術(shù)切實(shí)服務(wù)患者的關(guān)鍵一步。”廣東三九醫(yī)院黨委書記蔡林波闡述了病房設(shè)立的深層意義。他表示,該病房整合了神經(jīng)外科、神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)康復(fù)、癲癇中心、心理科等核心學(xué)科力量,設(shè)置了涵蓋腦脊髓功能障礙、運(yùn)動(dòng)控制、神經(jīng)調(diào)控等方向的特色研究病區(qū),旨在構(gòu)建一個(gè)以臨床實(shí)際問題為牽引、深入探索腦功能機(jī)制并融合人工智能技術(shù)的攻關(guān)平臺(tái)。
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解碼“無(wú)聲的吶喊”:為失語(yǔ)者找回溝通的鑰匙
如果說(shuō)運(yùn)動(dòng)控制是腦機(jī)接口的一翼,那么對(duì)復(fù)雜語(yǔ)言功能的解碼與重建,則是另一片充滿挑戰(zhàn)的藍(lán)海。在該院的癲癇中心,另一項(xiàng)靜默卻意義深遠(yuǎn)的研究正在同步進(jìn)行。
醫(yī)院神經(jīng)外八科副主任陳俊喜醫(yī)生告訴南都記者,團(tuán)隊(duì)正利用為藥物難治性癲癇患者進(jìn)行術(shù)前評(píng)估而植入的顱內(nèi)電極的機(jī)會(huì),同步采集高精度的腦電信號(hào),使用這些電信號(hào)來(lái)進(jìn)行語(yǔ)言、文字解碼,最終讓這些電信號(hào)生成我們用語(yǔ)言、文字能夠理解的信息。“我們?cè)噲D解碼大腦在處理語(yǔ)言、產(chǎn)生詞匯時(shí)特定的神經(jīng)電活動(dòng)模式。”
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語(yǔ)言解碼
演示中,研究人員將采集到的腦電信號(hào)通過特定算法解碼,屏幕上逐漸對(duì)應(yīng)顯現(xiàn)出漢字。目前,這套系統(tǒng)對(duì)特定語(yǔ)言任務(wù)的解碼匹配度已達(dá)到約80%,與國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的研究進(jìn)展同步。
這對(duì)于因腦卒中、外傷等導(dǎo)致嚴(yán)重語(yǔ)言障礙(如失語(yǔ)癥、構(gòu)音障礙)而無(wú)法正常交流的患者而言,無(wú)異于一道曙光。“他們意識(shí)清晰,卻困于無(wú)法表達(dá)的軀體,內(nèi)心承受著巨大痛苦。”陳俊喜表示,“未來(lái),這項(xiàng)技術(shù)有望將患者的‘意念’直接轉(zhuǎn)化為文字或合成語(yǔ)音,幫助他們重新與外界溝通,這不僅是功能的輔助,更是尊嚴(yán)的歸還。”目前,這項(xiàng)研究嚴(yán)格在癲癇患者的臨床診療框架內(nèi)開展,通過醫(yī)工結(jié)合模式,與國(guó)內(nèi)多所高校團(tuán)隊(duì)合作推進(jìn)。
未來(lái)圖景:聚焦重大腦病,構(gòu)建五大中心
腦機(jī)接口病房的成立,是起點(diǎn)而非終點(diǎn)。
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體驗(yàn)?zāi)X機(jī)AI輪椅
蔡林波書記告訴南都記者,下一步,醫(yī)院將系統(tǒng)推動(dòng)腦機(jī)接口技術(shù)在神經(jīng)疾病領(lǐng)域的臨床轉(zhuǎn)化與應(yīng)用,重點(diǎn)聚焦阿爾茨海默病、帕金森病、癲癇、抑郁癥、腦卒中等重大腦疾病。同時(shí),將以腦機(jī)接口等前沿技術(shù)為紐帶,進(jìn)一步整合院內(nèi)優(yōu)勢(shì)學(xué)科資源,重點(diǎn)探索構(gòu)建心理睡眠中心、兒童青少年心理中心、耳鳴眩暈中心、認(rèn)知與記憶中心以及癲癇中心五大特色診療中心,形成從基礎(chǔ)研究到臨床治療再到康復(fù)管理的完整閉環(huán)。“旨在用科技之力,為那些被困于病痛之中的生命,打開一扇通往功能重建與生活希望的新大門。”
采寫:南都N視頻記者 王道斌 馬強(qiáng) 通訊員 張葉美
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