脑机接口的又一次全新尝试

早在2012年，浙大团队就在猴子脑中植入微电极阵列，运用计算机信息技术成功提取并破译了猴子大脑关于抓、勾、握、捏四种手势的神经信号，使猴子能通过自身“意念”直接控制外部机械手臂。在2014年，浙大团队继续在人脑内植入皮层脑电微电极，实现“意念”控制机械手完成高难度的“石头、剪刀、布”手指运动，创造了当时的国内第一。

临床试验的核心技术是近年来兴起的脑机接口技术。

脑机接口，是在大脑和假肢等外部设备之间建立一条直接传输大脑指令的通道，实现在脊髓及运动神经通路损坏但大脑皮层功能尚健全的情况下，脑部的信号也能通过计算机解读，直接控制外部设备。

与前两次相比，现在这项最新成果，有什么不同呢？浙大求是高等研究院教授王跃明说，2014年的临床应用是在患者大脑皮层表面“盖”上一块电极片（皮层脑电电极），电极本身并未插入大脑皮层内部，属于开颅但不插入皮层的半植入式操作，不能检测到单个神经元的放电。而这次是把微电极阵列直接插入大脑运动皮层里面，是植入式操作，可以检测单个神经元细胞放电情况，获取的信号更直接、稳定和丰富。

“相比非植入式研究，打个比方，植入式相当于在体育场里看足球比赛，能亲眼看到运动员是凌空抽射还是头球攻门，而非植入式的就像是在体育场外‘听’比赛，只能通过欢呼声或嘘声了解个大概。”

2012年的研究也属于植入式，但从猴子大脑到人类大脑，对所研究信号的解码、编码、运算方式及效率等都提出了挑战。首先，前者可以通过实际移动手臂获得脑信号，而瘫痪病人完全是想象运动，没有准确的运动信息用于构建解码器，信号质量较前者也不稳定；再有，人的大脑活动受环境影响更大，计算机处理这些信号的复杂性也会大大增加。

此前国际上已经报道的研究植入式脑机接口的志愿者均为中青年，而张先生是典型的高龄患者，在体力、注意力、情绪配合等方面都相对较弱。浙大二院神经外科主任张建民说：“这次实验的个体化程度要求高，没有任何先前经验可供参考，需要我们在围手术期管理、手术操作、电极植入精度以及术后训练模式、信号分析、医护照护等多个方面进行不断探索和创新。”

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