隨著人工智慧時代的來臨,腦機接口技術正以一日千里的速度發展。在9月26日由中國科協主辦的「科創中國」腦機接口產學融合會議上,來自全國高校、研究機構的專家多角度介紹了各自最新的研究進展:抑鬱腦機調控晶片裝置正走向臨床應用,滿足自然語言交流的人機互動技術為失語者「找回言說」……「腦機治療」正成為醫生的得力助手。
腦疾病占所有疾病社會總負擔的40%,其中很多疾病缺少有效藥物,或容易產生抗藥性。腦機接口技術為這些難治的大腦疾病帶來了治癒的曙光,一些針對重大腦疾病的「腦機療法」正在走向臨床。
浙江大學教授王躍明在報告中提到,越來越多的腦疾病患者願意植入晶片,「因為研究發現,腦機接口晶片對帕金森病有療效,有希望緩解癲癇、抑鬱、強迫症等疾病」。他透露,研究團隊已自主研發出兩款晶片,並完成了抑鬱腦機調控裝置的研發。裝置在植入一名臨床重度抑鬱症患者329天後,這名患者已被診斷為基本康復。目前,他們正積極準備擴大臨床試驗規模。
罹患重大腦疾病本身已是不幸,可在手術治療後,還會有30%左右的患者遭遇失語的痛苦。論壇上,復旦大學附屬華山醫院教授吳勁松介紹了團隊利用腦機接口技術幫助患者「找回言說」的進展。由於當前的人機互動技術無法滿足自然語言交流的需求,他們從大腦神經活動入手,通過特徵提取,將其與口舌唇喉等發聲器官的運動編碼相結合,最終實現語音或文字的輸出。
「漢語與英語不同,它是一種使用單音節字的聲調語言,還是一種表意文字。」吳勁松帶領團隊深入研究了漢語句法和語義的神經編碼機制,找到了漢語聲調音節產生的相關腦區,目前已合成出清晰可辨四聲的八個單音節。他表示,目前科學界仍對「人類腦語言皮層是如何分布的」這一科學問題缺乏共識,也不清楚不同語種人群是否享有相同的語言皮層,需要更多深入的基礎研究來破解這些謎團。但吳勁松堅信,語言腦機接口未來將會為失語者帶來順暢交流的體驗。
腦機接口技術越發達,信號收集的手段就越靈敏。華東理工大學金晶教授團隊多年致力於腦機接口範式設計的改進。比如,嘀嘀聲是人們熟悉的腦電檢測儀器的提示音,能否將這種冰冷的聲音用柔和的音樂代替?他們做了這一改進後,發現信號採集的效率提升了。又如,靠觸覺誘發腦電信號是否一定要在手部進行?經過多次嘗試,研究團隊發現,原來面部的觸覺遠比手部靈敏。通過視覺、聽覺、觸覺的聯合應用,他們已為100多名腦損傷病人進行腦電數據採集,並通過數據分析幫助醫生評估其意識狀態,提升患者的認知水平。
作者:許琦敏