2026年8月26日
社会

一张手写字条背后:脑机接口让偏瘫患者重新握笔

脑机接口对抗抑郁症,开关一打开就快乐了~

一张便签纸上的两行字,改变了医疗团队对康复目标的设定

40岁的朱先生(化名)在便签上写下的那两行字,笔画颤抖,边缘带着毛刺。落款之后,他又补上了四个字:“脑机接口”。这张字条拍摄下来发给了他的经治医生丁瑜。丁瑜看到照片时,意识到他们此前设定的康复目标——恢复手部粗大运动——已经被患者自己突破了。

从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)
从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)

朱先生是一名出血性脑卒中后遗症患者,病程超过两年,右侧上肢运动功能严重受损,术前无法完成主动抓握和抬举。2026年,他成为解放军总医院第一医学中心神经外科医学部张剑宁教授团队“脑机接口技术用于脑卒中后上肢运动功能辅助重建研究”项目的受试者。术后一个月,他不仅能用右手倒水、抓握勺子吃饭,还开始每天练习写字。

这一变化让研究团队重新审视脑机接口在临床康复中的定位:它是否已经不止于识别运动意图,而开始触及精细运动控制的辅助重建。丁瑜在接受采访时说,最初的治疗目标“比较克制”,只是让手指能够开合、完成简单抓握。朱先生主动练习书写的行为,超出了方案预设的阶段目标。

从400多人中选出的受试者:大脑能产生意图,只是“电话线”断了

张剑宁介绍,朱先生是从400多名患者中筛选出的受试者。选择标准并非运动损伤的严重程度,而在于大脑皮层运动区的基础生理功能是否相对保留。朱先生的皮层脊髓传导束存在结构性损伤,但大脑皮层仍能产生运动意图。用张剑宁的话说,大脑这个“人体指挥部”还能发出指令,只是向下传出的“电话线”断了。

从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)
从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)

这正是脑机接口可以介入的前提条件。研究团队采用的系统属于半侵入式植入路径。副主任医师张艳阳和惠瑞通过微创开颅,依据高精度核磁共振与神经导航系统进行靶点三维定位,将柔性薄膜电极阵列贴附于患者初级运动皮层的硬脑膜表面。电极不刺入脑软膜,不破坏正常脑组织的物理结构,同时获取可用于中重度损伤解码的信号维度。

解放军总医院第一医学中心神经外科医学部功能神经外科主诊医师赵虎林对半侵入式路径的定位做了进一步解释:非侵入式脑电帽无创,但信号空间分辨率受限;全侵入式微针阵列信号保真度高,但伴有微小出血和远期组织排异风险。半侵入式技术路径是在手术安全性与临床康复收益之间寻找平衡。这一技术路线选择,直接关系到患者能否在术后尽快进入康复训练。

硬币大小的线圈,构成了“意念—设备—感觉”的闭环

术后康复阶段,朱先生需要佩戴特制的气动手套,并在头皮相应位置贴放一枚硬币大小的磁吸式收发线圈。这枚线圈是植入系统的数字化旁路,一方面为患者皮下的芯片无线供电,另一方面将采集到的高频神经信号实时传输至后台解码。

从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)
从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)

训练过程围绕运动想象展开。丁瑜指导朱先生想象自己正在握拳、张开,每个手指均匀用力,再张开。计算机软件判定运动意图后,立即向气动手套发出指令,辅助手指完成抓握动作,形成“意念识别—设备响应—感觉反馈—强化皮层运动记忆”的闭环。随着训练深入,朱先生逐渐脱离手套辅助,实现自主抓握。

书写动作的难度远高于抓握。它涉及多组小肌肉群的协调和力量的精细调控,对脑机接口系统的信号质量和实时算法提出了更高要求。研究团队提供的数据显示,凭借硬膜外柔性高通道电极获取的高信噪比神经信号,系统对患者书写意图的实时解码准确率稳定在95%以上。这一精度支撑了从简单手指开合到连续笔画书写的跨越。

从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)
从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)

张剑宁表示,这套系统从电极、芯片、算法到系统全栈自主研制,能够“读懂”运动意图,配合智能外骨骼等外部设备,帮助患者改善生活质量。朱先生术后手写的感谢字条,成为这一技术路径阶段性结果的直观记录。

书写之外,穿衣洗漱仍是待解难题

书写能力的恢复并不意味着偏瘫上肢功能的全面重建。研究团队对朱先生的康复进展保持了审慎表述。穿衣、洗漱这类需要多关节空间协同的复合动作仍是待解难题。书写动作虽然精细,但主要发生在前臂和手部的相对稳定平面上,与涉及肩、肘、腕多关节联动的日常活动存在明显差异。

从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)
从倒水到写字:脑机接口又进化了(医工前沿)

不过,本例随访数据提供了一个电生理层面的观察窗口:陈旧性损伤患者依然具备神经功能再造的潜能。研究团队下一步将深入分析患者康复过程中的电生理数据特征,持续优化针对精细运动规划的解码序列,推动康复干预方案标准化。

从更大的应用图景看,脑机接口的研究方向正在分层展开。近期目标是功能重建,帮助脑卒中、脊髓损伤患者恢复运动能力;中期聚焦疾病调控,针对帕金森病、难治性癫痫、阿尔茨海默病等开展精准神经调控;远期则探索脑机融合与效能提升。朱先生的字条,落在了“功能重建”这一层,但它的指向超出了单一案例本身——当一名偏瘫两年的患者重新握笔,脑机接口从实验室走向生活的距离,正在被一点点缩短。

(本文数据及技术表述据公开信息及研究团队披露整理,患者姓名为化名)

本文由AI辅助生成

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