瑞士威斯生物和神經(jīng)工程中心公布了其完全可植入的ABILITY腦機(jī)接口系統(tǒng)所獲得的最新臨床前神經(jīng)數(shù)據(jù)。近日在美國(guó)圣地亞哥舉行的2022年神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)議上公布的這一結(jié)果，展示了ABILITY在連接不同電極類(lèi)型方面的靈活性。

ABILITY是一種無(wú)線(xiàn)植入式醫(yī)療設(shè)備，旨在長(zhǎng)期植入和家庭使用，可用于因肌萎縮側(cè)索硬化癥、腦干中風(fēng)或脊髓損傷導(dǎo)致的嚴(yán)重癱瘓患者恢復(fù)溝通和運(yùn)動(dòng)。

團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的臨床前可行性研究通過(guò)植入顱骨下方皮質(zhì)內(nèi)的微電極陣列和皮層電圖網(wǎng)格電極記錄了綿羊的大腦活動(dòng)。

研究人員稱(chēng)，該設(shè)備在幾個(gè)月內(nèi)實(shí)時(shí)記錄和傳輸神經(jīng)數(shù)據(jù)，這些新結(jié)果是向證明該設(shè)備的安全性和有效性邁出的重要一步，該設(shè)備展現(xiàn)的性能和數(shù)據(jù)質(zhì)量令人鼓舞。

該設(shè)備的兩個(gè)微電極陣列，每個(gè)都比豌豆小，記錄了單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)，這些神經(jīng)元帶有一系列穿透皮層表面的細(xì)針，設(shè)備可從非常小的大腦區(qū)域以高精度解碼精細(xì)運(yùn)動(dòng)意圖。在另一項(xiàng)研究中，四個(gè)皮層電圖網(wǎng)格，每個(gè)大約有郵票大小，記錄了皮層表面的信號(hào)。與微電極陣列相比，皮層電圖網(wǎng)格電極能覆蓋更大的大腦區(qū)域并測(cè)量神經(jīng)元組合活動(dòng)，從而解碼人類(lèi)的信號(hào)。

ABILITY系統(tǒng)能以足夠高的頻率記錄128個(gè)神經(jīng)數(shù)據(jù)通道，以觀(guān)察單個(gè)神經(jīng)元之間的通信與低頻同步活動(dòng)。它通過(guò)皮膚無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)，并以感應(yīng)方式通過(guò)皮膚無(wú)線(xiàn)供電。

在研究中，患者學(xué)會(huì)了調(diào)節(jié)神經(jīng)活動(dòng)來(lái)控制拼寫(xiě)軟件。團(tuán)隊(duì)表示，該研究強(qiáng)調(diào)了突破性植入技術(shù)的臨床需求，以提高患者和護(hù)理人員的易用性。

研究團(tuán)隊(duì)目前正準(zhǔn)備進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)，以評(píng)估ABILITY系統(tǒng)的性能并了解患者、護(hù)理人員和醫(yī)療保健專(zhuān)業(yè)人員對(duì)植入式腦機(jī)接口的接受程度。

【總編輯圈點(diǎn)】

從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)邁向人體臨床試驗(yàn)，ABILITY腦機(jī)接口系統(tǒng)即將邁出關(guān)鍵性的一步。我們可以看到，近年來(lái)出現(xiàn)了不少類(lèi)似的研究進(jìn)展，用各種方式破譯腦電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)病患和外界的溝通和交流。本文介紹的ABILITY是一種可植入系統(tǒng)，記錄神經(jīng)元的活動(dòng)，解碼大腦的運(yùn)動(dòng)意圖和人類(lèi)的語(yǔ)音。它通過(guò)皮膚來(lái)傳輸原始數(shù)據(jù)，也通過(guò)皮膚為植入物進(jìn)行供電。當(dāng)然，腦機(jī)接口系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、易用性、安全性仍會(huì)是患者和醫(yī)護(hù)人員的關(guān)注焦點(diǎn)，還有一系列研究需要開(kāi)展。