首开先河 | 脑机接口让这位ALS患者可读可写

去年夏天，罗伯特·捷克（Robert Czech）成为了世界上第一个获得脑机接口的完全瘫痪的人，也是第一个带着脑机接口 (BCI) 回家的美国人。

去年7 月份，在纽约西奈山医疗中心(Mount Sinai West medical center)，Majidi 博士将 Synchron 公司生产的 1.5 英寸 Strentrode通过脖子插入捷克大脑中的血管。手术持续了三个小时，两天后捷克回家了。

该技术背后的初创公司 Synchron 已经将其设备植入澳大利亚的四名患者身上，这些患者没有出现副作用，并且能够执行发送网络消息和进行在线购物等任务。最近的手术是该公司在美国进行的第一次手术，使其领先于包括埃隆·马斯克的Neuralink公司在内的竞争对手。“这项手术的特殊之处在于其意义和巨大的潜力，”执行该手术的神经介入外科医生 Shahram Majidi 博士表示。人们希望，失去行动和说话能力的病人通过思维意念能够上网，通过电子邮件和文本进行交流——该设备将把他的想法转化为发送给电脑的命令。

Synchron stentrode 设备的特写视图。来源：Synchron

Synchron公司成立于2016年，由于其被称为“支架”的设备可以插入大脑，而不会穿透头骨或损伤人体组织，因此引起了脑机接口(BCI)领域的关注。医生在病人的颈部做一个切口，通过颈静脉导管将支架送入位于运动皮层内的血管。当导管被移除时，支架——一个圆柱形的空心金属网——打开并开始与血管的外缘融合。据Majidi说，这个过程与植入冠状动脉支架非常相似，只需要几分钟。

然后，第二步手术将支架通过导线连接到植入患者胸部的计算设备上。要做到这一点，外科医生必须在病人的皮肤下为导线创建一个隧道，并为设备创建一个口袋，就像安装起搏器一样。当大脑神经元放电时，支架读取信号，计算设备放大这些信号，并通过蓝牙将它们发送到电脑或智能手机。

虽然这可能会让一些人感到恶心，但它比目前最先进的犹他阵列(Utah array)技术的侵入性要小得多。犹他阵列要求医生切开头皮，钻进头骨，在大脑中放置刚性针头。然后将它们连接到一个柠檬大小的装置上，该装置放置在一个人的头顶上。

注册护士 Peg Valestin-Klemm 在他家中给 Robert Czech 服药。作为纽约西奈山医院临床试验的一部分，捷克人在被诊断出 ALS 11 年后瘫痪，他为一名完全瘫痪的人接受了世界上第一个脑植入手术。

犹他阵列允许重度残疾患者做一些了不起的事情，比如命令机械臂给他们端一杯水。但他们通常只在医院的监督下使用这些设备，而且随着时间的推移，大脑往往会在周围形成疤痕组织，削弱电子设备收集的信号。

该技术仍处于开发的早期阶段，该试验旨在更多地关注人体对植入物的反应以及大脑信号的清晰程度，并非让人可以使用该设备执行的功能。

支架嵌入运动皮层，用16个电极监测大脑活动，并记录人思考时神经元的放电情况。随着时间的推移，信号强度会提高，因为该设备会深入血管并接近神经元。利用软件分析大脑数据的模式，并将它们与一个人试图实现的目标相匹配。

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