作者段跃初
在科技飞速发展的今天,脑机接口技术正逐渐从科幻设想走进现实,为无数患者带来新的希望。2025年2月21日,一项具有里程碑意义的研究成果发表于顶尖医学期刊《自然·医学》。美国密歇根大学的研究团队成功开发出一种手术植入的脑机接口系统,这项技术能精准侦测和解码瘫痪患者的神经元活动,并将其转化为“手指动作”,让瘫痪患者得以在电子游戏中自如驾驶虚拟四轴飞行器。
在美国,超过500万人深受严重运动障碍的困扰。尽管他们的基本生活需求能得到一定程度的满足,但社交与休闲娱乐方面的需求却长期被忽视。玩电子游戏,这个对普通人来说再平常不过的娱乐活动,对于瘫痪患者而言却遥不可及。脑机接口技术的出现,曾被视为恢复运动功能的潜在希望之光。然而,此前的技术在处理复杂动作,尤其是单个手指运动时,总是力不从心。而单个手指的灵活运动,对于打字、演奏乐器或使用游戏手柄等活动至关重要。此次美国密歇根大学团队的研究成果,无疑是在这一领域的重大突破。
这项研究的核心在于其开发的脑机接口系统,它能够持续记录大脑多个神经元的电活动模式,进而转译复杂运动。研究人员将这个系统巧妙地植入一位上下肢瘫痪患者的左侧大脑中央前回——这个脑区主要负责手部运动控制。在患者观察一只虚拟手进行多种动作时,系统同步记录下其神经活动。随后,研究团队运用先进的机器学习算法,成功识别出与特定手指动作相关的信号。凭借这些信号,该系统能够精准预测手指运动,让患者能够控制3组差异明显的手指组合,甚至可以实现虚拟手掌的二维拇指运动,达到了前所未有的运动精准度和自由度。
更为惊艳的是,研究团队将这种手指控制的应用拓展到电子游戏领域。通过对脑机接口解码的手指动作进行编程,实现了对虚拟四轴飞行器速度和方向的控制,使得瘫痪患者能够在电子游戏中驾驶飞行器穿越各种障碍赛道。这一成果的意义非凡,它不仅标志着科技在满足人类基本需求的基础上,开始向更高层次的娱乐需求迈进。
从实用角度来看,脑机接口技术让瘫痪患者参与电子游戏,对他们的心理健康有着极大的积极影响。沉浸在游戏世界中,患者能够暂时忘却身体的不便,重新找回自信和掌控生活的感觉。游戏中的社交互动元素,也能帮助他们打破因身体残疾而造成的社交壁垒,重新融入社会。从科学研究的角度,这项技术为研究大脑与运动控制之间的关系提供了全新的视角和研究工具,有助于科学家们更深入地理解大脑的奥秘,为未来开发出更先进的治疗方案奠定基础。
值得一提的是,玩好电子游戏对于四肢健全的人来说都颇具挑战,需要手眼脑的高度配合。而让上下肢瘫痪患者仅凭大脑信号就能玩转电子游戏,背后是对大脑信号的快速捕捉和精准转译技术的支撑。为了让更多身体受损患者享受到游戏带来的乐趣,科研人员仍在马不停蹄地升级脑机接口技术,未来有望带来更多的变革。
脑机接口技术在瘫痪患者娱乐需求领域的突破,仅仅是一个开始。随着技术的不断进步和完善,我们有理由相信,在不久的将来,它将为更多患者打开一扇通往全新生活的大门,不仅改变他们的娱乐方式,更可能重塑他们的生活轨迹,让他们在科技的助力下,重新拥抱丰富多彩的人生。
来源: 科普文讯