您是否幻想過,僅僅通過大腦里的一個念頭,就能控制周圍的設備?近年來,隨著人工智慧、神經生物學、感測器等技術提升,「腦機介面」這項聽起來很科幻的技術,也逐步走進我們的生活。
12日,國家醫保局發布《神經系統醫療服務價格項目立項指南》,其中專門為腦機介面新技術價格單獨立項,設立了「侵入式腦機介面植入費」「侵入式腦機介面取出費」等價格項目,各地對接落實立項指南後,腦機介面醫療收費將有規可依。這意味著,一旦腦機介面技術成熟,快速進入臨床應用的服務收費路徑已經鋪好。△2月19日,上海一公司展示柔性腦機介面產品。
到底什麼是「腦機介面」?大腦與機器在醫學領域如何對話?腦脊(jǐ)介面和腦機(jī)介面,一字之差,對患者來說有何不同?當前腦機介面還有哪些難點需突破?一起了解↓腦機介面是在大腦與外部設備之間建立直接連接的通路。大腦在思維活動時產生腦電波,腦機介面則通過識別腦電波特徵直接讀取大腦意圖,將其轉化為計算機指令,實現人與機器或外部環境之間的交互聯通,創造讓癱瘓者行走、讓失語者「說話」、讓盲人「復明」等奇蹟。腦機介面技術主要分為非侵入式和侵入式兩類,其中,非侵入式腦機介面是在頭皮表面使用電極、感測器等設備,獲取大腦活動信息。雖然獲取信號的質量水平相對較低,但具有易操作、安全性高等特點。此次國家醫保局立項指南新增非侵入式腦機介面適配費項目,就是為臨床使用此類技術時,需要不斷調試設備的服務項目而設。近年來,隨著腦機介面技術的不斷發展,讓癱瘓者行走、失語者「開口說話」、通過「意念」指揮機械,頻頻出現在大家的視野里。
除了腦機介面,還有一種腦脊介面,一字之差有何不同?脊髓損傷導致的癱瘓在醫學界一直被視為「不治之症」。作為腦機介面概念的延伸,腦脊介面將為全球2000萬脊髓損傷患者帶來重新行走的希望。在腦部和脊髓植入電極晶元,在大腦與脊髓間搭建一條「神經橋」,患者就可以恢復下肢站立及行走。兩者的區別在於,腦脊介面植入無需連接外部設備,其將多台設備集合為一台腦部植入式微型設備,可以在降低手術創傷的同時,提高腦電信號採集的穩定性和效率。近日,復旦大學附屬華山醫院團隊完成全球首批第4例手術,該技術幫助高空墜落導致截癱的小周,在術後第一天就自主完成抬腿動作。復旦大學科研團隊歷時五年研發的腦脊介面系統,是將兩個直徑1毫米左右的電極晶元植入腦部運動腦區、1根電極植入脊髓,手術可以在4小時左右完成。通過在大腦與脊髓間搭建「神經橋」,患者想抬腿時,腦部晶元立刻捕捉信號,腰部晶元精準刺激對應神經,讓雙腿動起來,使截癱患者可以自主控制下肢行走。
此外,科研團隊將通過採集患者步態、腦電及肌電數據,持續優化ai演算法模型,並針對輕症患者研發穿戴式設備。
難點與風險並存
專家介紹,大腦有800億到1000億個神經元,每個神經元又與上萬個其他神經元連接,人們對大腦的認知還遠遠不夠。現在最頂尖的電生理技術一次也只能記錄1000個神經元,大規模記錄和準確解碼編碼任重道遠。另外,侵入式腦機介面對大腦的損傷不容忽視,植入電極需開顱手術,電極在腦中時間長了有感染風險。為保障患者安全,腦機介面技術應列入醫療技術清單。當腦電波被讀取、記錄,人的思維處於全面暴露的風險之中,隱私安全愈加凸顯。腦機介面技術可以改變大腦的活動模式,可能影響我們的性格、決策甚至身份認同。專家建議,接受腦機介面技術臨床試驗的患者,必須經過嚴格的倫理審查。在技術普遍應用之前,相關部門應對腦機介面可能涉及的神經數據和精神隱私等問題,制定相應的技術標準、法律規範和倫理原則。