國內首例！72歲高位截癱患者用意念喝可樂

摘要：該團隊在國內首次通過對一位高位截癱志願者腦內植入Utah陣列電極，患者可以利用大腦運動皮層信號精準控制外部機械手臂，完成進食、飲水和握手等一系列上肢重要功能運動。由於腦機接口技術同時依賴患者腦電信號特徵及機器算法設計，目前尚無統一的信號採集、解碼等分析手段，且老年患者的腦電信號質量與穩定性都要差些，研究團隊爲此設計了個性化的非線性解碼器，並通過四個多月的反饋式學習，使該患者能操控機械手臂進行飲水、進食、握手等動作。

（原標題：國內首例！72歲高位截癱患者用意念喝可樂）

科技日報記者江耘

“握住，很棒，向自己的嘴巴移動，再往回一些，好差不多，停！”隨着張先生吸溜一口可樂，浙大二院神經外科病房內響起了一片掌聲。

如此簡單的一個動作，大家爲何要爲他喝彩？

72歲高齡的張先生是中國第一位在大腦中植入腦機接口電極的患者，目前住在浙江大學醫學院附屬第二醫院神經外科的病房裏。

“太不容易了！對四肢完全癱瘓的人來說，這是不可能完成的任務。今天，通過腦機接口，他做到了！”浙大二院神經外科主任張建民激動地說。

16日，浙江大學發佈“雙腦計劃”最新科研成果。該校求是高等研究院“腦機接口”團隊與浙大醫學院附屬第二醫院神經外科合作完成了國內首例植入式腦機接口臨牀研究。

該團隊在國內首次通過對一位高位截癱志願者腦內植入Utah陣列電極，患者可以利用大腦運動皮層信號精準控制外部機械手臂，完成進食、飲水和握手等一系列上肢重要功能運動。首次證明了高齡患者利用植入式腦機接口進行復雜運動控制的可行性。

“相比以往在患者大腦皮層表面‘蓋’上一塊電極片，屬於開顱但不插入皮層的半植入式操作，我們這次把微電極陣列直接插入大腦運動皮層裏面，可以檢測單個神經元細胞放電情況，獲取的信號更直接、穩定和豐富。”浙大求是高等研究院教授王躍明說。

圖片來源：浙大二院

據介紹，大腦皮層神經元共分爲6層，該實驗需要將電極植入到第5層位置，植入位置太淺達不到效果，太深則會損傷其他神經。研究人員採用步進爲0.1毫米的手術機器人，準確地將2個微電極陣列送入既定位置，誤差控制在0.5毫米以內。

“在4毫米4毫米大小的微電極陣列上有100個電極針腳，每一個針腳都可能檢測到1個甚至多個神經元細胞放電。電極的另一端連接着計算機，可以實時記錄大腦發出的神經信號。”王躍明解釋道，大腦中上千億個神經元通過發出微小的電脈衝相互交流，從而對人體行爲發號施令，實現意念控制需要對電極檢測範圍內的人腦神經電信號進行實時採集和解碼，將不同的電信號特徵與機械手臂的動作匹配對應。