人工智能大脑植入物帮助患者恢复感觉和运动

幸菁杰
导读 来自纽约的 Keith Thomas 在 2020 年遭遇了一场,导致他的C4和 C5 椎骨受伤,导致胸部以下的感觉和运动完全丧失。不过,最近,得益...

来自纽约的 Keith Thomas 在 2020 年遭遇了一场,导致他的C4和 C5 椎骨受伤,导致胸部以下的感觉和运动完全丧失。不过,最近,得益于诺斯韦尔健康中心范斯坦生物电子医学研究所 开发的人工智能大脑植入技术,托马斯已经能够随意移动手臂,并感觉到妹妹握着他的手。

研究小组首先花了几个月的时间用核磁共振成像绘制他的大脑图,以确定他大脑中负责手臂运动和手部触觉的确切部分。然后,四个月前,外科医生进行了为期 15 个小时的手术,将微芯片植入他的大脑中——托马斯的某些部位甚至是清醒的,这样他就可以告诉他们,当他们探测器官的某些部分时,他的手感受到了什么感觉。

虽然微芯片位于他的体内,但该团队还在他的头顶安装了外部端口。这些端口通过团队开发的人工智能(AI)算法连接到计算机,以解释他的想法并将其转化为行动。研究人员将这种方法称为“思想驱动疗法”,因为这一切都始于患者的意图。例如,如果他想要移动他的手,他的大脑植入物就会向计算机发送信号,然后计算机将信号发送到他的脊柱和手部肌肉上的电极贴片,以刺激运动。他们还在他的指尖和手掌上安装了传感器,以刺激感觉。

多亏了这个系统,他能够随意移动手臂,并在实验室里感觉到妹妹握着他的手。研究人员表示,虽然托马斯需要连接到计算机才能实现这些里程碑,但即使系统关闭,托马斯也显示出了恢复的迹象。自研究开始以来,他的手臂力量显然“增加了一倍多”,他的前臂和手腕现在可以感受到一些新的感觉。如果一切顺利,团队的思想驱动疗法可以帮助他恢复更多的触觉和活动能力。

虽然这种方法还有很长的路要走,但其背后的团队希望它能够改变瘫痪患者的生活。该技术的开发者兼临床试验的首席研究员查德·布顿 (Chad Bouton) 表示:

“这是第一次将瘫痪人类的大脑、身体和脊髓通过电子方式连接在一起,以恢复持久的运动和感觉。当研究参与者想要移动他的手臂或手时,我们会‘增压’他的脊髓并刺激他的大脑和肌肉帮助重建联系、提供感觉反馈并促进康复。这种思想驱动疗法是一种游戏规则改变者。我们的目标是有一天利用这项技术让瘫痪患者能够过上更充实的生活,更加独立的生活。”

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