渐冻症,称为肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)就在一周前,全球第一个“赛博格人”、渐冻症患者英国科学家彼得·斯科特·摩根宣告去世。英国著名物理学家霍金也是渐冻症患者,这是最常见的一种运动神经元疾病,仅仅在我国就有大约20万渐冻症患者,其中43岁的京东副总裁蔡磊如今仍在与病魔抗争,并决心拿自己的生命当作最后一颗“子弹”。目前渐冻症无特异性治疗药物,治疗主要为改善患者生活质量从而延缓病情发展。
“渐冻症、高位截瘫、失语症这三个病症都属于运动感知功能受损,通过脑机接口技术可以恢复语言、运动能力,”脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎教授表示,虽然患者不能说话,但可以用意念合成语言,并且可以选择合成哪种语言。虽然患者自己的肢体不能动,但可以用意念控制外部机械装备。
2017年,当彼得被确诊为渐冻症后,医生判断他只剩6个月寿命,没曾想他利用科技手段和人类生理的极限赛跑,将自己的寿命从6个月延长到5年,霍金在诊断为渐冻症后存活期居然长达55年,同样令人难以置信,蔡磊砸千万研制特效药,是自救也是救人。他们在疾病抗争过程中利用的前沿技术和医疗手段,让每一个渐冻症患者看到了新的希望,更是为科学界的学者提供了全新的视角和学习价值。
脑机接口是近年来神经科学最前沿的研究领域,通过建立与外部设备进行信息传输的通路,可以实现人类意识的实时传输,并利用机器学习技术,将脑电波信号与其对应的动作反应建立映射关系,让人类意识在机器上得以翻译。
“希望通过脑机接口技术可以实现对患者两方面能力的改善,一方面是意念合成语言,另一方面是意念控制运动。”
陶虎表示,脑机接口技术在未来有一个巨大的使命,就是怎么能够绕过我们自身的五官跟四肢,直接跟大脑相连进行信息的传递。面对渐冻症,首先要明确这是由于运动神经元功能退化而引起的,患者到后期没了任何的活动能力。脑机接口对渐冻症患者有一个非常重要的作用,陶虎说,“既使是没有任何的刺激功能,只是读取患者的运动意图,然后通过控制外骨骼机器人等外部设备来实现。”
其次,脑机接口可以去读取患者的语言,将患者大脑中的想法直接合成语言,使得患者恢复与外界交流的能力。运动和语言是对渐冻症患者来说最需要的东西,陶虎认为脑机接口的这两个作用对临床上诊治非常有必要。
面对如此痛苦的不治之症,目前很多患者希望依靠药物来解决,陶虎表示,脑机接口利用脑电极植入的方式,不仅可以实时的监控运动神经元凋亡的速度与途径,同时也能作为一个工具,用以监测药物是否起效,对加速相关药物和其他治疗方式的开发起到了至关重要的推动力。
众所周知,人脑有860亿个神经元,陶虎说道,“不是所有的神经元都是运动神经元,其中有很多神经元是没有被激活的,”他表示,虽然神经元凋亡是不可逆的,但是还有很多备用神经元没有被激活。这就意味着利用脑机接口的刺激功能,使得那些平时处于“待机”、或者“备份”状态的运动神经元,能得以“激活”,从而创造了一些新的神经环路,这样有望从根本治疗渐冻症,甚至恢复成一个正常人。
昨天是国际第22个“渐冻人日”,如今渐冻症得到了更多人的关注,在彼得、霍金、蔡磊等人身上,我们可以看到科技对人类生理极限的不断探索和博弈。越来越多和他们一样的科学家们、企业家们正在坚持科研,契而不舍只为攻克绝症,相信渐冻症终于有一天会被人类攻克。
脑虎科技的“免开颅微创植入式高通量柔性脑机接口”将来可应用于临床重大脑疾病诊治和脑功能探索,是解决渐冻症、高位截瘫、癫痫等重大脑疾病的重要手段,也是“人机物”三元共融万物感知的核心技术。陶虎表示,随着技术的不断发展,脑机接口还会应用于治疗更多神经和精神疾病,比如说神经退行性疾病、老年痴呆、帕金森症,包括治疗抑郁、成瘾。