【熱點(diǎn)回應(yīng)】
◎本報(bào)記者 付麗麗
日前,超百通道全侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“超百通道腦機(jī)接口”)多中心臨床試驗(yàn)在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院正式啟動(dòng),首批計(jì)劃入組32例患者。消息迅速出圈,“意念控制”“讀心術(shù)”“永生”等科幻想象再度成為公眾熱議話題,也引發(fā)了部分擔(dān)憂。
超百通道腦機(jī)接口能實(shí)現(xiàn)哪些功能?對(duì)癱瘓患者有多大價(jià)值?會(huì)不會(huì)“讀取思想”“控制人類”?就上述問題,科技日?qǐng)?bào)記者采訪了團(tuán)隊(duì)核心成員、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科副主任醫(yī)師周文劍龍。
第一問:超百通道腦機(jī)接口技術(shù)水平如何?
周文劍龍表示,將全侵入式腦機(jī)接口推進(jìn)至多中心臨床試驗(yàn)階段,在國(guó)內(nèi)具有里程碑意義,標(biāo)志著我國(guó)在高通量神經(jīng)信號(hào)采集、柔性植入電極、全植入采集系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)意圖解碼等方面,已進(jìn)入系統(tǒng)化臨床驗(yàn)證階段。
從技術(shù)原理看,該系統(tǒng)與美國(guó)Neuralink為代表的侵入式腦機(jī)接口基本一致——通過植入運(yùn)動(dòng)皮層的高密度微電極采集神經(jīng)活動(dòng),再利用算法解碼運(yùn)動(dòng)意圖,轉(zhuǎn)化為外部設(shè)備控制信號(hào)。不同系統(tǒng)的差異主要體現(xiàn)在系統(tǒng)集成、通道規(guī)模、芯片集成等工程實(shí)現(xiàn)路徑上。
超百通道腦機(jī)接口能同時(shí)采集更豐富的大腦神經(jīng)活動(dòng)。通道越多,理論上越有利于捕捉更復(fù)雜、更精細(xì)的運(yùn)動(dòng)意圖。相比低通道系統(tǒng)多識(shí)別簡(jiǎn)單方向、開關(guān)或粗大動(dòng)作,超百通道有望解碼手腕、手指及抓握、力度、運(yùn)動(dòng)軌跡等更復(fù)雜信息。它的意義不止于“通道更多”,而是為腦控鼠標(biāo)、機(jī)械手控制、功能性電刺激及精細(xì)手功能重建提供基礎(chǔ),代表了侵入式腦機(jī)接口的重要前沿方向。
本次試驗(yàn)的另一重要價(jià)值在于多中心布局——在全國(guó)多家臨床機(jī)構(gòu)開展,更有利于評(píng)價(jià)該系統(tǒng)在不同醫(yī)院、不同患者和不同康復(fù)條件下的安全性、穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
第二問:對(duì)四肢癱瘓患者價(jià)值幾何?
周文劍龍介紹,腦機(jī)接口對(duì)脊髓損傷四肢癱瘓患者的核心價(jià)值在于功能重建。這類患者大腦運(yùn)動(dòng)皮層往往仍能產(chǎn)生正常的運(yùn)動(dòng)意圖,但因脊髓傳導(dǎo)通路受損,導(dǎo)致指令無(wú)法傳遞到四肢肌肉。腦機(jī)接口的作用,就是在大腦和外部設(shè)備之間建立新的信息通路,將“想動(dòng)”的意圖提取出來,并轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的控制信號(hào)。
與傳統(tǒng)被動(dòng)康復(fù)不同,腦機(jī)接口強(qiáng)調(diào)“主動(dòng)康復(fù)”?;颊呖赏ㄟ^運(yùn)動(dòng)意圖主動(dòng)控制康復(fù)設(shè)備、機(jī)械手或功能性電刺激系統(tǒng),形成“運(yùn)動(dòng)意圖—設(shè)備執(zhí)行—感覺反饋”閉環(huán)訓(xùn)練,有助于促進(jìn)神經(jīng)功能重塑、提升康復(fù)效率。
此外,對(duì)于損傷較重、自然恢復(fù)空間有限的患者,腦機(jī)接口還可發(fā)揮功能替代作用:借助外骨骼、機(jī)械臂或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),幫助完成光標(biāo)控制、手機(jī)電腦操作、輔助抓握、取物或進(jìn)食等動(dòng)作,提高患者生活自理與社會(huì)參與能力。
“至于植入后能恢復(fù)到什么程度,主要取決于患者損傷程度、神經(jīng)信號(hào)質(zhì)量和后期訓(xùn)練配合度?!敝芪膭堈f,現(xiàn)階段不能簡(jiǎn)單理解為“植入后恢復(fù)正常運(yùn)動(dòng)”,更準(zhǔn)確地說,腦機(jī)接口有望幫助部分患者在特定場(chǎng)景下重新獲得主動(dòng)控制能力和一定程度的生活自理能力。
第三問:會(huì)“讀取思想”“控制人類”嗎?
“這種擔(dān)憂并非沒有科學(xué)依據(jù),也提醒我們必須提前重視倫理與安全管理?!敝芪膭?zhí)寡?,腦機(jī)接口確實(shí)涉及大腦神經(jīng)信號(hào)采集、分析與解碼,關(guān)乎隱私、自主性等敏感問題,但從當(dāng)前技術(shù)水平看,“讀心術(shù)”或“控制人類”的說法并不準(zhǔn)確。
臨床腦機(jī)接口主要解碼特定腦區(qū)、特定任務(wù)下的運(yùn)動(dòng)意圖信號(hào),如“想移動(dòng)手”“想控制光標(biāo)”“想抓握”等?!八⒉蛔x取完整思想、情緒、記憶或人格,更無(wú)法隨意讀取內(nèi)心想法。”周文劍龍說。
“控制人類”也被明顯夸大。目前醫(yī)用腦機(jī)接口主要是幫助相關(guān)患者重建交流、運(yùn)動(dòng)或自理能力。系統(tǒng)需要患者主動(dòng)配合、反復(fù)訓(xùn)練,無(wú)法像科幻作品中那樣遠(yuǎn)程操控人的意識(shí)或行為。
周文劍龍表示,侵入式腦機(jī)接口技術(shù)屬于嚴(yán)肅醫(yī)療領(lǐng)域,而非普通人能力增強(qiáng)、思想讀取或行為控制工具。其應(yīng)用邊界應(yīng)限于重大疾病診療、神經(jīng)功能重建、康復(fù)輔助等醫(yī)學(xué)場(chǎng)景。
在安全保障方面,侵入式腦機(jī)接口須接受嚴(yán)格倫理審查與醫(yī)療器械監(jiān)管,包括明確適應(yīng)癥、充分知情同意、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、神經(jīng)數(shù)據(jù)保護(hù)、長(zhǎng)期隨訪、不良事件處理和退出機(jī)制等?!罢嬲枰P(guān)注的不是科幻式恐慌,而是如何在嚴(yán)格倫理、數(shù)據(jù)安全和臨床監(jiān)管框架下,讓這項(xiàng)技術(shù)安全、可控、負(fù)責(zé)任地服務(wù)患者?!敝芪膭堈f。