最近脑机接口突破性成果这么多，它到底走到哪一步了？

美国心脏协会(AHA)首席临床科学官、哥伦比亚大学神经病学和流行病学终身教授Mitchell Elkind在接受NeuroNews采访时概述了脑机接口(BCI)技术的巨大潜力:“恢复患者活动能力的可能性可能会带来巨大的好处。”“对于那些功能受限的人来说，即使是微小的进步也能改变他们的生活。这些进步不仅可以增强他们走出家门、与朋友和邻居互动、享受生活的能力; 而且还可以带来积极的心理健康益处，因为患者可能会因此而减少抑郁。”

最近一段时间，发布了多项关于脑机接口的突破性成果。去年年底，瑞士日内瓦的Wyss生物与神经工程中心公布了其植入式Ability BCI系统在动物模型上取得的实验结果，并称该设备为最终进行人体试验道路上的"重要一步"。

最近，Onward Medical公司和Precision Neuroscience公司分享了这一领域的最新进展。今年5 月，Onward在《Nature》杂志上发表了一篇论文，详细介绍了其脊髓刺激（SCS）疗法如何与无线 BCI 配合使用，使患者能够增强对瘫痪双腿运动的控制。次月，Precision 公司宣布成功完成了其第 7 层皮层接口(Layer 7 Cortical Interface)的首次人体植入，这是评估该设备的试点研究的一部分。

在过去的一年里，Synchron公司提供了多项有关其血管内BCI产品的最新进展，包括本月初完成了美国COMMAND试验的注册工作，迄今为止共有六名严重四肢瘫痪患者植入了该公司的运动神经假体技术。9月19日，Neuralink 公司宣布，在获得审查委员会批准后，其首次人体 PRIME 研究已开始招募患者。

不过，尽管 Elkind 再次断言 BCI"对包括中风和脊髓损伤（SCI）在内的一般神经系统疾病大有可为"，但他认为应该区分这些创新设备理论上可用于的不同条件和情况。

# 桥太远了?

Elkind表示，中风与脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症(ALS)等疾病之间的根本区别，在恢复身体功能方面带来了“一定的挑战”。

他解释说："这是因为中风主要影响大脑本身。他解释说："当大脑和主要神经组织受伤时——中风通常就是这种情况——支撑运动能力的神经连接就会受到影响。(在这些情况下)，脑机接口在捕捉大脑活动以触发身体功能方面可能不太成功，我认为我们还需要更多地了解如何解读中风患者的大脑信号，让他们重新获得运动能力。

“这些技术最有效的地方，至少现在是通过在大脑(信号产生的地方)和脊柱下部或周围神经系统(运动进行的地方)之间建立一座桥梁。连接神经系统的两个部分是一回事，每个部分都相对正常地工作。但是，当神经信息的来源——大脑本身——因为中风而受损时，问题就很大了。这就好比保险丝被烧断与电气系统中的电线被切断之间的区别。”

不过，Elkind强调了一个相对较小的中风子集，在这个子集中，根据逻辑，BCI可能更有希望：那些影响脑干的中风，即大脑底部和脊髓之间的中风。脑干中风可能是缺血性或出血性的，与脊髓损伤一样，也可能导致身体一侧或两侧无力。与脑干中风相关的一系列复杂症状还可能包括眩晕、头晕和严重失衡，以及重影、言语不清和意识减退。

Elkind指出：“(脑干)是一个更像桥梁的区域，类似于脊髓，因此脑干的损伤可能会被这些BCI绕过。埃尔金德指出："而且，对于那些患有最可怕的脑干中风类型——锁定综合征的患者，即脑桥（字面意思为桥梁）因中风而受损，信息无法传递的患者，这些设备可能会非常有帮助。我们需要更多的证据来证明这一点，但这有可能改变这些特定患者的命运。

# 问题的复杂性

Elkind补充说，运动和功能减退患者的康复程度取决于受损的部位和严重程度。他还指出，“神经损伤后的残疾有许多不同的形状和大小”。

“对于那些被困在家里，无法动弹的患者来说，能够独立使用电脑是一个巨大的飞跃。”他断言。“能够实现移动的机械适应可能会晚些时候出现，而且在技术上的挑战性似乎要低于首先使用计算机界面解释神经活动的能力。”

在这里，Elkind提到了实现功能恢复的另一个关键变量：患者的损伤程度，以及目标功能的确切类型。他认为，从根本上说，目前形式的BCI技术可能最适合恢复涉及臀部和腿部的运动，因为向这些较大的肌肉群发出的信号 "要简单得多"，例如促进行走的信号。

“你可以想象，在这个阶段，开发能够在脊髓水平上实现行走的计算机要容易得多，”他接着说道。“移动手和手指要复杂得多。与臀部和肩膀相比，我们大脑中更多的空间用于我们的手指、嘴巴和舌头的运动。所以，要帮助有语言障碍的人，以及手和手指无力的人，[更具挑战性]，我认为我们离能够[使用脑机接口技术]弹钢琴甚至用笔写字还有很长的路要走。

“最近的研究都是针对极少数特殊类型损伤的患者。这些都是一小步，我预计至少需要五年时间才能解决技术上的问题，并进行更大规模的试验；可能需要 10 年时间才能开始进入临床实践；再过 10 年才能成为既定的护理标准。我们知道，被证明有效的药物需要 15-17 年才能进入临床实践，因此这可能需要同样长的时间或更长的时间。癫痫手术的普及也同样缓慢。这些治疗方法可能会很昂贵，重要的是它们要显示出显著的临床效果。”

参考资料：

https://neuronewsinternational.com/recent-breakthroughs-represent-baby-steps-towards-wider-use-of-brain-computer-interfaces/

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