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来源： 发布时间：2020-12-31 3:2:33
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在2010 年遭受严重脊髓损伤后，Ian Burkhart 在他的运动皮层植入了微型芯片，
将大脑电信号转到电脑上控制手臂，使其能够再次抓住和感觉物体。
2020年4月23日，美国巴泰尔科研中心和俄亥俄州立大学韦克斯纳医学中心的研究团队在《细胞》上发文，他们成功利用脑—机接口（BCI）系统帮一位瘫痪患者恢复了手部触觉。这项技术能捕捉到人所无法感知的微弱神经信号，并通过发回受试者大脑的人工感觉反馈来增强这些信号，从而极大地优化受试者的运动功能。 这项研究的受试者是一位28岁的男子，名叫Ian Burkhart，他2010年在潜水时遭遇事故，损伤了脊髓。Burkhart 自2014年起一直参与“神经生命”项目并与科学家合作，该项目旨在恢复他右臂的功能。科学家研发了一种装置，通过他皮肤上的电极系统和植入他大脑皮层运动区域的微型电脑芯片来发挥功能。该装置用电线绕过了他脊髓损伤的地方，将运动信号从大脑传送到肌肉，在它的帮助下，Burkhart能够控制自己的右臂和右手完成端起咖啡杯、刷信用卡等动作，还可以玩吉他英雄（一款游戏）。 研究者发现，虽然Burkhart的手基本没有知觉，但当手部皮肤受到刺激时，一个微弱的神经信号仍然会传进他的大脑，只是它过于微弱，无法形成感知。对此，研究人员解释道，即使像Burkhart这种临床鉴定为脊髓完全损伤的人，往往也有几束神经纤维保持完整。在这篇论文中，研究团队介绍了如何将这些微弱的神经信号增强到大脑能够作出反应的强度。 研究人员通过触觉反馈装置，将触碰时难以察觉的神经信号人工地发回给Burkhart。触觉反馈常用于手机或游戏手柄的振动功能，以便让用户感觉到装置在运行。经过改良的新系统可以利用人工触觉反馈将Burkhart皮肤上的微弱/亚感知触觉信号发送回他的大脑。 BCI系统在改进后带来三个重要的好处：首先，它能让Burkhart仅靠触觉就能感知到物体，今后这可以帮他找到并捡拾自己看不见的物品；其次，该系统也成为首个同时恢复运动功能与触觉功能的BCI系统，而且受试者一旦在运动过程中感知到经过增强的触觉，便能拥有更强的控制感，做起事情也更快；第三，经过这些改进的BCI系统能够感知握持或捡拾物体时所需的压力，比如对泡沫塑料杯之类的易碎物品需要轻轻地拿，而捡起重物的时候则需要用力抓握。■
《科学新闻》 (科学新闻2021年2月增刊 |
