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 脑机接口技术正在为渐冻症和其他神经系统疾病患者重新打开生活自主权的大门。最近的一个突破性案例表明,患者可以通过控制机械臂来完成自主进食和其他基本生活活动,这标志着该技术从实验室到临床应用的实质性进展。

 在2025年10月11日发布的演示中,渐冻患者尼克·雷通过植入的N1脑机接口芯片成功地控制了机械臂,包括抓住杯子、把吸管送到嘴里和喝水。病人兴奋地说,他还可以完成许多日常任务,如戴帽子、用微波炉加热食物、打开冰箱,这是他“多年来第一次”实现这些基本的自理行动。这一突破是美国食品药品监督管理局批准的CONVOY研究项目的一部分,旨在探索通过脑机接口技术控制辅助设备,帮助身体功能受限者恢复独立生活能力。

 在技术层面上,该系统的核心是植入大脑的微电极,它们可以准确地捕捉神经信号,并通过无线数据传输将这些信号转换为机械臂的控制指令,以实现“思想动作”的实时转换。植入的N1芯片大约等于一枚10便士硬币,内置128根超细导线,连接约1000个电极,直接接触大脑表面,可以检测和传输神经活动。根据Neuralink总统的说法,用户意图和系统反应之间的延迟大约是正常脑肌肉反应的10倍,这意味着计算机通常比用户预期的要快。

 目前,全球12名患者已成功植入N1脑芯片,累计运行时间超过15.000小时,总使用时间超过2.000天。这些患者平均每天使用N1芯片约7.5小时,其中一个每周使用100多小时。第一个公开身份的植入者诺兰德·阿巴夫说,他整天使用该设备处理电子邮件、网站编辑、撰写手稿、研究、银行业务和家务,帮助他作为成年人维持生活。

 Neuralink公司正在积极扩大临床试验范围。公司总裁兼联合创始人Dongjink 搜索引擎优化表示,大约有1万人排队等待植入N1芯片,预计到2025年底,植入人数将从12人增加到25人。值得注意的是,该公司的临床试验已经开始了“国际化”的过程,并在加拿大多伦多大学健康网络医院完成了海外手术,这是其首次在北美以外进行临床试验。海外试验计划持续了四年,其核心目标是进一步验证脑机接口技术在四肢瘫痪患者中的适用性。

 脑机接口技术的基本原理是建立大脑与外部设备之间的直接通信通道,使个人不需要通过传统的肌肉运动或神经系统直接使用大脑活动来控制外部设备。根据采集信号的电极位置,脑机接口可分为侵入性、非侵入性和半侵入性三种类型。美国使用的技术属于侵入性脑机接口,需要通过手术将电极直接植入患者的大脑。这种方法的优点是可以直接获得高质量、高时空分辨率的神经信号。

 脑机接口技术除了帮助渐冻症患者恢复基本生活能力外,在医疗康复领域也有着广阔的应用前景。它能有效地获得肢体运动障碍患者的运动意图,使患者能够通过思想控制假肢或轮椅,从而恢复部分运动能力。在言语康复方面,脑机接口技术可以帮助无法口述的患者将思维转化为文本或语音输出,实现言语交流。此外,该技术还可用于评估意识障碍患者的意识状态,甚至与意识障碍患者沟通。

 虽然脑机接口技术取得了显著进展,但其未来的应用仍面临许多挑战。大脑是人体最复杂的器官,由约1000亿个神经元组成,至少有100万亿个突触点。我们对情感和记忆等高级大脑功能的理解仍然相对有限,需要神经科学家对大脑功能进行深入的研究。在技术层面上,电极材料和芯片计算能力是脑机接口技术的关键。只有开发更可靠、稳定、高效的脑机接口设备,才能更好地满足临床需要。

 由于脑机接口植入涉及脑安全问题,相关研究必须首先进行严格的科学实验,并通过严格的伦理审查。确保患者的权益和安全得到充分保护是技术发展的前提。目前,脑机接口技术在实验室环境中的结果主要局限于特定的场景和任务。从安全性、准确性、易用性、通用性和成本的角度来看,该技术还有很长的路要走。

 Neuralink计划在未来进一步扩大脑机接口技术的应用边界。除了用于数字控制的脑机接口外,公司还在探索恢复视力、直接从大脑活动中解读语音、治疗帕金森病等神经系统疾病的技术。马斯克此前曾表示,Neuralink最早可能会尝试在2026年为视力障碍患者恢复部分视力。随着设备运行时间的积累和临床试验范围的扩大,该技术有望延伸到更多的领域,为更多有困难的人点亮希望。

 脑机接口技术正在以肉眼可见的速度改变残疾人的生活质量,并逐渐从概念验证转向实际应用。随着科学技术的进步和应用场景的扩大,脑机接口技术有望为人类带来更美好的未来,打破神经系统疾病的限制,重新连接患者与世界之间的沟通渠道。

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