失语患者通过脑机表达声音 ! 脑机接口技术能攻克精神疾病吗
- 城事
- 2022-12-22
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相信目前好多人对于脑机接口技术能攻克精神疾病吗都是颇为感兴趣的,此刻吉女士就在互联网上为大家归纳了一些关于失语患者通过脑机表达声音方面的知识分享给大家,希望可以帮助到你。
高位截瘫,全身器官残疾,大脑尚正常,但嘴巴无法说话。我该怎么办?利用脑机接口,让别人直接和病人的大脑对话!近日,Xi交通大学第二附属医院和Xi交通大学机械工程学院利用脑机接口技术,让一位高位截瘫的失语症患者说了声“你好”。
据悉,该患者从高处坠落后高位脊髓受损,只能通过眨眼向医生表达诉求。这次使用脑机接口技术后,患者看着电脑屏幕上不停跳动的文字或拼音,然后通过系统“说出”自己的想法。
脑机接口技术为神经科学的创新研究和临床神经疾病的诊断、治疗和康复提供了专业完整的解决方案。“通过这项技术,患者、医护人员和家属有望实现更有效的沟通,帮助患者更准确、高效地表达内心想法。”Xi交大二附院的一位负责医生说。
据了解,患者摔倒后,第5、6颈椎脱臼,导致高位脊髓损伤。经过及时的手术治疗,颈椎成功恢复,但目前,肢体功能尚未恢复。此外,伴有延髓麻痹的气管切开状态导致吞咽困难和言语障碍,患者只能通过眨眼来表达诉求。
因此,Xi交通大学第二附属医院重症医学科王晓川主任、王刚副主任与Xi交通大学机械工程学院徐光华教授一起,充分论证了脑机接口(BCI)技术在危重患者中的应用,并为该患者制定了个性化实施方案。
8月6日早上,在徐光华和他的团队的努力下,病人被戴上了脑电图帽。在使用BCI技术进行引导教学后,患者看着电脑屏幕上不断跳动的字符,很快屏幕上就弹出了“你好”这个词。“脑电帽采集病人的脑电信号后,通过计算机处理分析,可以准确捕捉病人的想法。”王晓彤说。
据王刚介绍,从去年开始,Xi交大二附院就与交大机械学院对接这项技术的研发和应用。出乎意料的是,患者在第一次测试中成功“说了声‘你好’”。目前,将这种技术应用于患者有两种模式。一种是有预设问题,看对应的图像做出选择;另一种类似于拼音的打字功能,在屏幕上放上26个字母,看着就把你想表达的意思拼出来。这个“你好”就相当于被拼了。
“我们一般会让病人眨眼,只问他们‘渴不渴’、‘要不要上厕所’之类的问题。如果患者有其他想表达的东西,比如想见哪些亲人,医护人员是没有办法确切知道的。脑机接口技术可以帮助患者表达他们不同的想法。”王刚说。
读取大脑记忆,用意念控制物体.曾经只有科幻电影里的画面,正在逐渐变成现实。
近年来,已经在动物身上试验和开放的脑机接口技术走上了快速发展的道路,被誉为“人工智能的下一代技术”。
脑-机接口技术实际上是一种研究人脑的技术体系,通过“脑-机接口”在大脑和外部设备之间创建一个新的信息交换通道。一方面将大脑信号转化为机器可识别的信号,实现对机器的有效控制;另一方面,将外部设备的信号转化为大脑可识别的信号,从外部直接干预大脑。这项技术起源于20世纪20年代。
根据分类,BCI可分为侵袭性和非侵袭性两种。两者的区别,正如字面意思一样,有创的方法是通过手术将电极直接植入大脑皮层,而无创的方法是佩戴设备而不是植入体
今年年初,浙江大学公布了“双脑计划”重要科研成果,国内首例植入式脑机接口临床研究在该校完成。
据悉,这项临床研究由浙江大学求是高等研究院脑机接口团队和浙江大学医学院附属第二医院神经外科共同进行。经过系统的训练,患者可以利用大脑运动皮层的信号,准确地控制外部机械手和机械手,实现三维空间的运动。同时,本研究也首次证明了老年患者使用植入式脑机接口进行复杂有效的运动控制是可行的。同时表明这一最新成果将有助于肢体瘫痪患者运动功能的重建,也有望在未来对辅助运动功能、残疾人功能重建、老年人功能增强等方面产生积极影响。
早在2012年,浙江大学团队就在猴脑中植入了微电极阵列,成功提取并破译了猴脑关于抓、钩、握、捏四种手势的神经信号,使猴子可以通过自己的“思想”直接控制外部的机械臂。2014年,浙江大学团队在人脑中植入皮层脑电微电极,实现“意念”控制机械手完成高难度的“石头、剪刀、布”手指运动。
但是,我国的脑机接口技术还处于初级阶段,目前在医学应用中效果相当显著。一方面可以增强人脑技能,提高记忆、计算等心智水平,使人具有更强的心智能力;另一方面,它还可用于诊断大脑中的神经系统疾病,预测和抑制癫痫的发作,并可用于中风患者的康复训练等。兼有强化和恢复的辅助功能。然而,它在重症医学中的应用仍然有限。简单的一个字“你好”代表着脑机接口在危重病人中的应用迈出了一大步。脑机接口(Brain-computer interface,BCI)技术有望实现危重患者、医护人员和家属之间的有效沟通,有效反映患者病情变化,提高ICU患者的治疗效果,改善其预后。同时能够及时反映患者诉求,实现对ICU患者个性化、智能化的人文关怀。
据中科院上海微系统与信息技术研究所研究员胡涛介绍,目前国内缺乏原创的脑机接口核心技术,在带宽、精度、体内稳定性等方面都有欠缺。迫切需要整合多学科知识和多领域资源,集中力量解决“高带宽双向读写、海量神经信号和数据传输实时处理、无创/微创植入、长期在体”等关键技术问题,实现“人脑与机器脑深度融合”的新一代人机交互。
003010(2020年8月22日04版)