北京
來源：科技日報
記者：張夢然
科學家首次對一種能讓癱瘓者行走與感覺同步恢復的革命性技術進行了早期概念驗證，并在最新的《腦刺激》期刊上發表了驗證結果。由美國南加州大學凱克醫學院、加州大學歐文分校和加州理工學院研究團隊共同開發的“雙向腦機接口系統”，在一名患者身上完成了完整測試，展現出高達92%的控制與感知準確率，為未來治療截癱帶來了新希望。這一成果被視為邁向未來全植入式系統的重要一步。
研究示意圖。圖片來源：medicalXpress網站
該研究獲得了美國國家科學基金會800萬美元的資助，目標是構建一個完全可植入的腦機接口。與目前大多數單向腦機接口不同，新系統實現了“雙向”通信：不僅能夠解讀患者大腦運動皮層的信號，控制可穿戴機器人外骨骼邁步，還能通過刺激大腦感覺皮層，向患者實時傳遞模擬的行走觸覺，形成一個完整的感知—控制閉環。
這項技術的創新之處在于，外骨骼上的傳感器能觸發對大腦的刺激，從而讓人重新“感受”到自己的每一步。最終目標是讓整個系統微型化并完全植入體內，使患者擺脫對大型外部設備的依賴。
由于涉及腦部手術，研究團隊在安全與倫理方面極為審慎。他們等待了數年，才找到一位因治療癲癇而恰好在大腦相關區域植入電極的患者。借此機會，他們在不增加額外風險的前提下，完成了這次關鍵演示。測試中，當患者想象行走時，系統能以約92%的準確率識別其意圖，并成功控制一名研究人員穿著的外骨骼在病房內行走。在另一項測試中，患者通過腦內的人工刺激，能以約93%的準確率數出步數。這些結果非常樂觀，考慮到患者未經任何訓練，經過練習后性能有望進一步提升。
這次成功的概念驗證已幫助團隊獲得了美國食品藥品監督管理局的試驗性器械豁免，批準他們啟動針對截癱患者的臨床試驗。下一步，他們計劃為患者植入電極30天，在此期間進一步測試和優化系統性能。研究人員將繼續改進技術，包括使感官反饋更加精細，并縮小設備體積以實現完全植入。
團隊指出，當前使用外骨骼的截癱患者主要依賴視覺反饋，而這項研究為實現更自然、更有效的行走控制提供了全新途徑。
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