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脑机界面令全面性闭锁综合征患者重拾交流希望
译者:任铮浩 浏览:95次 评论:0

    据最新发表于《公共科学图书馆·生物学》杂志上的一篇论文介绍,通过对人们的内心思想实现解码的方式,脑机界面将有望革命性的改变全面性闭锁综合征患者的生活。出人意料的是,尽管因病失去了与外界交流的能力,但是,参与此次研究的受试者都感到,自己的生活十分“快乐”。

    通常情况下,全面性闭锁综合征患者甚至无法利用转动眼球的方式,实现与外界的交流,然而,在实验过程中他们却能够通过思维,针对他人念出的问题,给予“是”或“否”的回答。一种非侵入式的脑机界面(BCI)借助测量脑内血氧水平的方法,了解受试者对于特定问题的反应。

    这一结论彻底推翻了先前的理论,人们以往认为,由于缺乏使用人机界面所必须的目标导向性思维,因此,全面性闭锁综合征患者将无法实现与他人的交流。

    进而,研究人员又针对四位患有肌萎缩侧索硬化症(ALS)的患者展开了深入研究。作为一种退行性的运动神经元疾病,ALS会彻底破坏患者控制机体运动的神经系统。

    研究人员向受试者提出了一系列个人问题,其中,既包括诸如“你丈夫的名字是否叫做乔西姆?”这类有着明确答案的问题,也包括“你快乐吗?”这类开放性问题,需要后者根据自己的实际情况,给出“是”或“否”的答案。他们发现,受试者能够针对70%的问题,给出正确的反馈。

    该研究论文资深作者,先前供职于德国蒂宾根大学,现为瑞士日内瓦怀斯生物及神经工程中心教授的神经科学家尼尔斯·拜尔博默谈到:“以往,我一贯认为,全面性闭锁综合征患者无法与外界进行交流,然而,这一惊人的研究结果彻底颠覆了先前的认知。我们发现,参与测试的四位患者都能够独立的利用自己的思维,回答我们提出的个人问题。但凡能够在更多患者身上展开此项研究,我坚信,我们便有可能令运动神经元疾病患者在全面闭锁的情况下,恢复有效地交流能力。”

    在持续数周的反复提问中,四位受试者一直对“你快乐吗?”这一问题给出了肯定的回答。拜尔博默教授谈到:“最初,四位全面性闭锁综合征受试者对于自身生活质量的肯定态度令我们惊讶万分。在无法自主呼吸的时刻,这四位患者都同意使用呼吸器维持自身生命,因此,在某种意义上,他们已经选择了生存。我们所观察到的结果是,只要能够在家中得到令人满意的照料,他们便可欣然接受自己的生活质量。有鉴于此,一旦我们能够令这项技术在临床上得到广泛应用,其必将对全面性闭锁综合征患者的日常生活产生巨大的影响。”

    有一次,家属要求研究人员向其中的一位受试者提问,征询他是否同意自己的女儿与其男友“马里奥”结婚。结果,在10次提问中,那位受试者有九次选择了“否”。

    怀斯中心董事约翰·多诺霍教授谈到:“对于全面性闭锁综合征患者而言,恢复与外界的交流是关键性的第一步,是他们直面挑战,重拾运动机能的前提。怀斯中信计划在此项研究成果的基础上,开发有效的临床应用技术,造福于广大由于肌萎缩侧索硬化症、中风或脊髓损伤等疾病导致全身瘫痪的病人。此项研究中所用到的技术也同样有着广阔的应用前景,我们坚信,通过进一步的深入探索,其必将在广大神经疾病患者的治疗与监测过程中,起到重要的作用。”

    从医学分类的角度而言,所谓闭锁综合征患者指的是具有基本意识和认知,但是除眼球的上下运动和眨眼外,呈现全身瘫痪的病人,而只有丧失了所有眼球运动能力的情况才可被视为全面性闭锁综合征。本项研究中的脑机界面技术将近红外光谱(NIRS)与脑电图(EEG)加以有机组合,从而测定人脑内的血氧水平以及脑电活动。尽管先前已有其他脑机界面帮助部分瘫痪病人实现了与外界的交流,但是,近红外光谱却是迄今为止,能够令全面性闭锁综合征患者成功恢复交流能力的唯一途径。

译自 Science Daily

6th February 2017
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170131150158.htm

——本文发表在《踏浪盲人电子杂志》2017年2月第01期 总第228期  

脑机界面令全面性闭锁综合征患者重拾交流希望的发表时间是:2017-06-29 12:56:32 来源:残障人海外资讯网

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