腦機(jī)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)思維打字

        近年來發(fā)展起來的腦機(jī)接口技術(shù)可以幫助像物理學(xué)家霍金一樣的神經(jīng)漸凍癥病人、或者是脊髓損傷導(dǎo)致高位截癱的殘疾人，與外界進(jìn)行溝通交流。腦機(jī)接口技術(shù)借助計(jì)算機(jī)解讀人腦的信號，讓這類病人能夠自主操縱家電或者假肢，實(shí)驗(yàn)室研究已經(jīng)展示出可行性和應(yīng)用前景，但其臨床應(yīng)用碰到了難題。采用的頭皮腦電腦機(jī)接口技術(shù)信號質(zhì)量差，無法長期穩(wěn)定工作；基于植入微電極的腦機(jī)接口手術(shù)創(chuàng)傷大，長期植入后由于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的包裹，神經(jīng)信號會減弱，導(dǎo)致腦機(jī)交互失效。 

        清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系洪波課題組和清華大學(xué)玉泉醫(yī)院、解放軍總醫(yī)院神經(jīng)外科合作，利用癲癇病人植入顱內(nèi)電極定位病灶的手術(shù)間期，研究實(shí)現(xiàn)了一種基于大腦皮層表面神經(jīng)信號的新型微創(chuàng)腦機(jī)接口。該方法與已有腦機(jī)接口技術(shù)相比，手術(shù)創(chuàng)傷小，神經(jīng)信號長期穩(wěn)定。這項(xiàng)工作5月1日發(fā)表于國際神經(jīng)影像學(xué)期刊《神經(jīng)影像》（NeuroImage）。 
        研究人員在病人眼前呈現(xiàn)一個(gè)隱藏著運(yùn)動(dòng)條紋的虛擬鍵盤，病人通過自己的視覺注意來選擇想要輸入的字符，被注意的字符會引起更強(qiáng)的神經(jīng)活動(dòng)。該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)這種增強(qiáng)的神經(jīng)活動(dòng)主要表現(xiàn)為60赫茲以上的高頻振蕩，空間上集中于中顳葉一個(gè)很小的腦區(qū)，檢測這一區(qū)域高頻神經(jīng)信號的能量變化就可以確定病人要輸入的字符。功能磁共振掃描發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域與處理視覺運(yùn)動(dòng)的腦區(qū)非常吻合。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)采用了巧妙的視覺運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，使得神經(jīng)響應(yīng)高度集中，可以通過功能磁共振精確定位。 
        結(jié)合功能磁共振定位信息，該項(xiàng)研究只獲取大腦皮層表面一個(gè)電極的神經(jīng)信號，實(shí)現(xiàn)了思維打字的功能。這項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了通過神經(jīng)影像精確定位的微創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)，在國際上引起關(guān)注。
         這項(xiàng)研究還展示了利用腦內(nèi)大腦皮層表面的高頻神經(jīng)信號研究腦功能網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特優(yōu)勢：直接而地觀測毫秒級的快速神經(jīng)活動(dòng)，與功能磁共振技術(shù)結(jié)合，可以為大腦皮層功能研究提供高時(shí)間分辨率和空間解析度的動(dòng)態(tài)圖像，是研究語言、注意、記憶等認(rèn)知活動(dòng)的有力工具。