一個癱瘓男子的大腦植入物讓他移動手指玩吉他電子游戲
由於植入了大腦，伊恩·伯克哈特自六年前頸部骨折後第一次可以用手玩電子游戲。這項發現發表在今天的《自然》雜誌上，是一個患有癱瘓的人透過思考重新獲得移動能力的第一個例項。
伯克哈特18歲時和朋友們度假時潛入了出人意料的淺水區。撞擊嚴重損傷了他的脊髓，使他胸部以下癱瘓。但現在，放置在他大腦左側的一個晶片可以讓24歲的年輕人將訊號從他的大腦傳遞到他的右臂。這項技術目前還不適用於其他患者，它使伯克哈特能夠抓住杯子，甚至可以獨立地移動手指，玩一個類似於《吉他英雄》的遊戲。由於伯克哈特的成功，研究人員認為這項技術也許有一天能幫助四肢癱瘓的人重新獲得一些自主權。
“我知道我受傷後被帶走的第一手資料。”
在昨天的記者招待會上，伯克哈特對記者說：“我知道我受傷後被帶走的第一手資料。”。所以“當我第一次能夠開合我的手時，它真的給了我對未來的希望。”
美國大約有560萬人患有某種形式的癱瘓。這意味著每50個美國人中就有1個手臂或腿部活動困難，這會使獨立生活變得困難。在伯克哈特的案例中，脊椎受傷使他無法行走，也無法移動二頭肌下方的手臂。從神經學的角度來看，這意味著當他試圖移動一根手指時，他的大腦向他的手發出的訊號會被阻斷。對於研究癱瘓的研究人員來說，這種脫節很難修複。這就是為什麼一些科學家認為改變這些訊號的路徑和完全繞過麻痺性損傷可能更容易。現在，科學家們已經做到了這一點-使用一個鉛筆橡皮擦大小的植入物。
讓伯克哈特移動手指的系統由三個主要部分組成：微小的大腦晶片、一臺電腦和一個放在前臂上的裝滿電極的袖子。當伯克哈特想到手的動作時，植入物會檢測到他大腦中的訊號並將其傳送到電腦。然後，電腦解密這些資訊，並將資訊傳遞給包裹在他右臂上的袖子。從那裡開始，袖子利用電脈衝觸發肌肉收縮，讓伯克哈特完成他所想的手部動作。因此，在某種程度上，計算機就像一個翻譯，將資訊從大腦傳遞到伯克哈特的肌肉。
完善這項技術是一個長達數年的過程，甚至在伯克哈特接受植入物之前就已經開始了。在最初的階段，三年前，研究人員花了大量時間對伯克哈特的大腦進行成像，讓他想象研究人員投射在螢幕上的手的動作。在這些過程中，科學家們記錄了他的大腦訊號，並試圖將其與相應的手部動作相匹配。2014年4月，伯克哈特接受了長達3小時的手術，將植入物植入大腦。兩個月後，他第一次動手指，儘管當時，這些動作對他幫助不大。現在，伯克哈特可以拿起電話，手裡拿著勺子。為了練習移動手指，伯克哈特玩了一款類似於《吉他英雄》的電子游戲《火上的煩惱》，但它已經被修改為單手遊戲。
“這是第一次這樣做，在這個領域是非常大的進步。”
“他不僅在撿東西，而且在操縱這些東西。他可以在一個有力的抓握之間切換，比如拿起一個玻璃杯，然後他可以切換到一個精細的捏握來拿起一個小物體，比如攪拌棒，並實際操作它和一些更精細的運動技能，”Chad Bouton說，費恩斯坦醫學研究所的一位神經科學家，他是這項研究的合著者（這項技術是在布頓的前僱主巴特勒紀念研究所發明的）。”這是第一次；這是第一次這樣做，在這個領域是一個非常大的進步。”
例如，儘管伯克哈特可以完成一些複雜的任務，但他仍然不能張開手指在鍵盤上打字，而且他對手指當前施加在給定物件上的力幾乎沒有控制力。這是因為他大腦中的晶片只有96個電極，這還不足以翻譯精確的手部動作。為瞭解決這個問題，研究人員希望將電極的數量增加到幾千個。他們還希望透過使用無線技術來壓縮電腦，使其完全嵌入植入物內，並去除電線。鮑頓說，如果他們能做到這一切，癱瘓患者實際上就可以在旅途中使用這個系統。而且這項技術也有可能幫助人們恢復腿部的運動。
“我們認為它可以在大腦中停留五年。”
也就是說，該系統仍處於實驗階段。Bouton拒絕透露當前系統的成本，但很明顯，改進它不會便宜。還有一些問題圍繞著植入物能在大腦中停留多長時間而不被排斥。”老實說，只是沒有足夠多的人在（他們的大腦中）有這種想法，知道這種想**持續多久，”巴特爾紀念研究所的工程師、另一項研究的合著者尼克·阿內塔（Nick Anetta）說但我們認為它可以在大腦中停留五年。”
正因為如此，這個系統可能很快就不能在實驗室外使用了。但這並不意味著伯克哈特將是第一個也是最後一個使用植入物的人；研究人員說，第二名患者計劃在今年夏天接受這項研究。
“現在，它只是在臨床環境中，但有足夠的人在這方面的工作和足夠的重視，這是我將能夠在我的家裡使用的東西，”伯克哈特說這是一個有效的方法；我將能夠再次使用我的手。”
影片由米里亞姆尼爾森。
- 發表於 2021-05-04 05:18
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