国内首例 未来可期

　　高位截瘫大伯用“意念”吃油条

　　通讯员 吴雅兰 柯溢能 卢绍庆

　　本报记者 徐小翔

　　抓、握、移，这些对常人来说再简单不过的动作，在高位截瘫的张大伯身上，却是不可能完成的任务。但现在，他能通过“意念”控制外部机械臂及机械手就能实现。

　　这样的场景，在科幻电影里我们早已见过。通过意念控制，双腿瘫痪的人，可以实现自由奔跑；穿上身心合一的盔甲，普通人变身超级英雄拯救世界。而今，浙大二院神经外科病房内发生的这一幕，更是让我们对未来充满期待和想象。

　　72岁重新“学步”

　　72岁的张大伯，两年前因车祸导致颈髓重度损伤，高位截瘫。张大伯大脑功能尚健全，意识清楚，但四肢无法活动，这给他的生活带去了无尽的阴暗与痛苦。

　　半年前，张大伯的家人了解到，浙江大学脑机接口团队在利用植入式脑机接口技术，帮助患者重建运动功能方面卓有成效，便主动联系张建民教授团队。8月底，顺利完成手术后，张大伯开始了用意念与机械臂“对话”的生活。

　　采访当天，浙大二院16楼功能神经外科一间病房内，张大伯午休结束，一天的训练由此开始。工作人员把放着油条的杯子放在机械手旁，张大伯用“意念”让机械手对准位置，张开手指，握住杯子，一步步往回挪。过程中，张大伯得使劲想着“往右”或“往左”，调整机械臂的方向，经过近半分钟努力，机械手终于把杯子挪到他嘴边，吃到了油条。

　　“训练历时半年，其中艰辛只有当事人知道。”浙大二院神经外科主任张建民说，对张大伯来说，这相当于重新经历了一遍从婴儿学爬，到站立，到蹒跚走路的过程。

　　全球最高龄成功患者

　　这种植入式脑机接口技术在国际上已有尝试，但患者均为中青年人，他们在体力、注意力、情绪配合等方面相对更稳健。而针对老年患者的尝试，国际上尚无先例可循。

　　首先，要在尽量减少损伤的情况下精准植入电极。大脑皮层神经元分六层，实验需要将电极植入到第五层的位置。难就难在，电极植入的位置太浅达不到效果，太深又会损伤其他神经。以往类似手术都是传统的人工植入，但精确程度不是最理想。张建民利用手术机器人，准确将两个微电极阵列送入既定位置，误差控制在0.5毫米以内。

　　植入只是第一步，如何把收集的神经信号，准确地转化成机械臂的动作指令？“老年患者的脑电信号质量与稳定性都要差些，我们设计的非线性解码器，更能‘读懂’老年人的心思，帮助患者更好地学习操控机械臂与机械手。”浙大求是高等研究院教授王跃明说。

　　当然，要达到“人机合一”非常困难。团队采用循序渐进的训练方法，耗时4个多月，如今，经过系统训练的张大伯，不仅可以握手，还能拿饮料、吃油条、玩麻将。张大伯也是目前全球范围内，成功利用植入式脑机接口技术，实现肢体运动功能重建的最高龄患者。

　　临床应用大有可为

　　“任何基础医学研究的最终目的都是要应用到临床，为病人解决实际问题。”张建民说，高位截瘫等重度运动功能障碍患者，有望应用植入式脑机接口技术，并借助外部设备重建肢体运动、语言等功能。随着脑科学不断发展，这一领域的临床应用将从现有以运动功能为主的功能重建，逐渐到语言、感觉、认知等更多更复杂的功能重建上。

　　目前全球脑中风、脑及脊髓损伤，导致肢体运动瘫痪后遗症的病人接近1亿，中国有两三千万，且呈上升趋势。“脑卒中好发于老年人，许多脑血管病患者虽经救治挽救了生命，但常常遗留偏瘫失语等后遗症。此次老龄志愿者成功实现脑机接口运动功能重建转化研究，将对未来的临床治疗和康复产生非常重要的指导意义。”张建民说。