意念尝试与医疗现实的间隔尚有多远

　　OFweek医疗科技网讯：于20世纪90年月发现的犹他电极阵列有96个硅针，这些硅针记录了大脑中神经元的电脉冲。

　　我第一次给简·休门（JanScheuermann）打电话时，我晚了15分钟。我试着向她致歉让她久等了，被她阻止了。“我不是就这么坐着等你，你知道的，”她说，然后她溘然不措辞了，“好吧，实际上我只是这么坐着罢了。”

　　休门本年54岁，已经瘫痪了14年。她之前一直住在加利福尼亚州，业余时间策划着一家提供神秘剧场晚餐的店面，顾主们在这里饰演休门设定的各类脚色。“出格康健，结了婚，有两个孩子，”她说。一天晚上，就在她布置晚餐时，她感受本身的两条腿拖在了身体后头。“我以为是因为那天晚上又冷又下着雪，但屋子里有楼梯，有孩子，我真的碰着贫苦了。”

　　接下来就是各类疾苦不堪的就医和误诊。一位神经学家说她有硬化症。从那今后，休门就用上了电轮椅并“迅速衰老”。她以为本身不久于人世了，所以就搬到了匹兹堡，利便她的家人照顾她的孩子们。最后休门被诊断为患上了一种被称为“脊髓小脑变性”的稀有病症。她能感受到本身的身体，但认真将信号运出她大脑的神经再也起不了浸染了。她的大脑说“动起来“，但她的四肢没法“听见”。

　　两年半前，大夫们在休门的头盖骨里装进了两个接口，休门把它们叫做“刘易斯”（Lewis）和克拉克（Clark）。这两个接口让研究人员得以插上电线，而和休门的大脑举动皮质中的两个图钉巨细的植入物相毗连。休门插手了匹兹堡大学的一个科学家团队，她每周去两到三次，让本身的身体接入一个机器臂，她用本身的思维来节制这个机器臂。她用机器臂移开障碍物、堆叠锥体、举手击掌、摆些傻傻的姿势照相，做各类工作，好比冒充打败了一两个研究人员。她把这个机器臂叫做赫克托（Hector）。

　　休门说，在她的梦里，她没有残疾。2012年，在寓目了一段另一位瘫痪病人用意念节制机器臂的视频后，休门接管了脑部手术。她顿时申请参加研究。在手术中，大夫用气枪将被称为犹他电极阵列的硅针射进休门的举动皮质。举动皮质是从新顶延伸到下颌并节制自动员作的脑部细长条。休门从手术中醒来时，感受到严重的头痛和一种最糟糕的“买了对象之后的懊悔”。她没法相信本身自愿接管了脑手术。“我其时想，天哪，可别让我白遭罪呀。我最担忧的就是手术没结果，”休门说。

　　但几天内，她就能节制机器臂了，并且是料想之外的乐成：“那是我这几年来第一次能移动周围的某样对象。固然气喘吁吁的，却让人感动。研究人员也是几个礼拜都开心得合不拢嘴。”

　　在15至20位介入了针对可将信息从大脑通报到计较机的植入物的恒久研究的瘫痪病人中，休门是个中之一。休门也是匹兹堡的第一个研究工具。其他9位病人，包罗肌萎缩侧索硬化症（ALS）晚期患者在一项名为“BrainGate”（大脑之门）的密切相关的研究中接管了雷同的尝试。尚有4位无法动作或措辞的闭锁综合征病人也规复了一些相同本领，这要感激位于佐治亚州的NeuralSignals公司研发的一种与众差异的电极。

　　自2011年美国食品药品监视打点局暗示将放松对脑机界面等“真正的开创性技能”的测试划定之时起，上述患者中有三分之一都接管了手术。研究人员开始举办更多人体试验。加州理工学院的研究人员但愿给一位患者装上“谷歌安卓平板电脑操纵系统自控”。俄亥俄州立大学的团队与研发机构Battelle联袂，于今年四月在一位患者体内装入植入物，试图操作该患者的大脑信号来节制附着在其手臂上的鼓励器。Battelle公司将这个想法描写为“通过受试者意念的自发节制来激昂瘫肢”。

　　这些前所未有的斗胆研究都基于这样一个事实：对大脑中数十个细胞的电波勾当举办记录，可以或许相瞄精确地反应出人们规划往哪边移动其肢体。“受技能限制，我们只能对大脑中数十亿个神经元中的数百个举办抽样，所以它们能输出信号确实令人赞叹。”美国国度神经紊乱与中风研究所神经工程项目认真人吉普·路德维格（KipLudwig）暗示。

　　在匹兹堡利用的技能是在研究动物的生理学尝试室研发的，并且这一技能显然还在试验阶段。从休门头盖骨引出的绑缚电线被引至一大架子的信号处理惩罚器、放大器和计较机。这个9磅重机器臂的用度由部队付出，具有机动的手掌和手指，可以做出传神的行动，但也相当懦弱，会频繁地断开，尚有必然水平的危险性。当它们用不了的时候，研究生们就会在缠成团的电线中寻找松动的接线。

　　约翰·多诺霍（JohnDonoghue）是布朗大学神经科学家，是“大脑之门”这项恒久研究的率领人。多诺霍将如今的脑机界面比作领跑者。那些早期的模子也以大量的电子设备为特征，电线穿透皮肤进入心脏。有些则是手摇启动的。“你不知道会产生什么的时候，就只管多在外面，少在内里，”多诺霍本日暗示，但领跑者老是独立自足、由长效电池驱动的，并且还会安装在大夫的办公室里。多诺霍称，人机界面是雷同轨迹的起点。

　　意欲成为医疗产物的脑控计较机必需拥有经济依据，且其风险必需要能被回报所抵消。到今朝为止，休门的环境是最能表白上述条件是可以到达的。在2013年，匹兹堡团队在医学期刊《柳叶刀》（theLancet）上讲述了团队对休门的治疗成就。按照他们的陈诉，两周后，休门就可以从三个偏向移念头器臂。几个月内，她已经能做出7个行动，包罗旋转赫克托的手部和勾当大拇指。有那么一刻，还拍到她给本身喂了一口巧克力块，这是她之前为本身定下的方针。

　　研究人员试图表白，他们很靠近某个实际的方针了——给大大都人认为理所虽然的所谓“日常糊口事务”提供辅佐，好比刷牙。研究期间，操作上肢行动研究量表（theArctionResearchArmTest，ARAT）对休门的本领举办了检讨，检讨时所用的成套木块、弹珠和杯子设备和大夫用来评估新伤人群的手部机动性时所用的是一样的。满分57分，休门的得分是17分，也可以说约莫相当于严重中风患者的程度。假如没有赫克托，休门的得分应该是0。这一研究功效登上了美国的电视新闻访谈节目“60分钟”（60Minutes）。