全球首例脑机接口技术瞄准高级脑功能，助力恢复独立生活

# 全球首例高阶脑机接口手术恢复感觉功能 来源：https://interestingengineering.com/science/world-first-higher-level-brain-computer-interface 布兰登·帕特森因脊髓损伤已有九年无法活动手指。但最近，他感受到了它们的抽动。 当然，这并非物理上的移动。41岁的帕特森自2017年一次吉普车翻车事故导致胸以下瘫痪以来，他与肩膀以下世界的连接就此断裂。 最近，他参与了UCHealth和科罗拉多大学安舒茨医学校区的一项开创性临床研究，并植入了脑机接口（BCI）技术。 *CBS新闻* 指出，帕特森手术的关键创新在于**脑机接口**（https://interestingengineering.com/science/neuralink-unveils-surgical-robot-to-automate-bci）的策略性重新定位。通常，标准BCI植入物针对初级运动皮层以触发基本肌肉活动，但此次手术接入了一个功能更高级的皮层。据报道，这是全球首例针对瘫痪患者的高阶皮层脑植入手术。 该技术利用大脑中负责意图、计划和决策的中心，接入这些专门区域。这使得计算机能够解读患者想要做什么，而不仅仅是移动哪块肌肉。 有趣的是，这可以带来对外部设备更直观的控制，并更深入地理解思想如何转化为行动。 “这次手术不仅对这位患者，而且对整个神经科学领域来说都是向前迈出的重要一步，”科罗拉多大学安舒茨医学院神经科学助理教授、UCHealth神经外科医生丹尼尔·克雷默医学博士说。 “虽然大多数BCI手术只专注于纯运动区域，但在高级脑区植入该设备将为我们提供新的见解，了解人脑在日常思考和运动过程中是如何工作的，”克雷默补充道。 脑植入手术。图片来源：UChealth ## 感觉重建 在这场致残事故发生十年后，帕特森正通过这种连接思想与行动之间鸿沟的BCI重新获得独立性。该设备充当神经翻译器，记录来自他大脑的电信号，并操作外部设备，如计算机和机械臂。 除了运动功能外，该系统还独特地利用感觉刺激将帕特森与他的身体自我重新连接起来，旨在十年来首次恢复他双手的触觉。 手术不久后，据报道，帕特森（https://www.cbsnews.com/colorado/news/colorado-surgery-first-implant-brain-computer-interface-higher-levels/）实现了多项神经学里程碑。最值得注意的是体验到了“幻肢”感觉反馈，尽管身体瘫痪，他仍感觉到手指在移动。 他目前正在接受严格的运动训练，将思想转化为数字动作（例如操作电脑光标），同时在脑海中演练复杂的体力任务。 这是双向学习的进步，一种共生过程，计算机解码帕特森的神经模式。与此同时，**大脑**（https://interestingengineering.com/health/icvp-brain-implant-third-blind-patient-vision-prosthesis）也训练生成指挥外部机器所需的特定信号。 ## 未来疗法 该设备将与患者共存数年，使医生能够罕见地长期观察大脑的日常内部运作——从复杂决策到对刺激的反应。 这项长期研究追踪大脑如何处理高级任务，如决策、规划和规则学习。总体而言，它可以提供难得的机会，观察这些信号如何随时间演变。 此外，UCHealth、科罗拉多大学安舒茨校区、加州理工学院和南加州大学之间的多机构合作旨在恢复遭受脊髓损伤、肌萎缩侧索硬化症（ALS）和其他**运动神经**（https://interestingengineering.com/innovation/brain-implant-treat-neurological-disorders）疾病困扰的个体的自主能力。 由于该研究针对高级皮层区域，而非仅仅基本运动功能，其意义远远超出身体运动。 对这些复杂神经通路和数据的分析最终可能解锁针对认知和情绪疾病的疗法，包括痴呆症、情绪障碍以及各种认知控制障碍。 ### 推荐阅读 《蓝图》 获取最新的工程、科技、太空与科学资讯——每日送达你的收件箱。 Mrigakshi 是一名科学记者，喜欢撰写关于太空探索、生物学和技术创新的文章。她的作品曾发表在《自然印度》、《超级星团》、《天气频道》和《天文学》杂志等知名刊物上。如有投稿意向，请随时通过电子邮件联系她。