全球首批"高级脑区"脑机接口植入,瘫痪患者有望重获知觉

脑机接口社区 2026-04-17 09:49

 

2026年4月9日,在奥罗拉市UCHealth大学医院,41岁的Brandon Patterson成为了科罗拉多州首位接受植入式脑机接口(BCI)手术的患者。更重要的是,这是全球首批将设备植入大脑高级皮层区域的手术之一。

十年前的一场意外

九年前(一说约十年前),一场吉普车翻车事故导致Patterson颈部以下完全瘫痪,手部知觉尽失。此后近十年,他再也无法感受自己的手指。

"我已经意识到走路可能永远不在我的能力范围内,"Patterson在接受CBS Colorado采访时表示,"但扩展我在轮椅上能做的事,是我真正期待的。"

4月9日,由CU Anschutz医学院神经外科医生Daniel Kramer博士主刀,医疗团队在Patterson的大脑皮层表面安装了三个端口(pedestal)。这些端口连接着能够记录单个神经元活动的微型电极阵列,将直接与他头顶的外部设备通信。

全球首批"高级脑区"脑机接口植入,瘫痪患者有望重获知觉图2

为什么是"高级脑区"?

与以往大多数BCI手术不同,这次植入并非针对初级运动皮层——那个直接控制肌肉运动的区域。相反,医生们将目标瞄准了更高级的脑区。

"大多数BCI手术只关注纯粹的运动区域,"Kramer博士解释道,"但初级运动区位于信号传导的下游,与肌肉运动有直接的紧密关系。"

而这次手术选择的皮层高级区域,负责更复杂的认知功能:学习规则、计划、决策,以及将"想法"转化为"行动"。这意味着Patterson不仅能通过意念控制机械臂或操作电脑,还能获得更自然、更完整的运动和感觉体验。

全球首批"高级脑区"脑机接口植入,瘫痪患者有望重获知觉图3

"手术刚结束不久,他就已经能感受到新的感觉,"Kramer博士说。Patterson描述道:"我能感觉到自己的手指在动,尽管实际上什么都没发生。这种感觉非常奇怪。"

双向突破:运动与感觉的重建

这项研究的双重目标是运动和感觉的恢复。

运动方面:系统正在学习解读Patterson的大脑电信号,识别"向右伸"、"向左伸"、"向上伸"等不同意图对应的神经活动模式。随着系统学习,Patterson也将训练自己的大脑,学会用特定思维触发特定动作。

感觉方面:研究团队还将刺激Patterson大脑的感觉区域,目标是让他九年来首次重新感受到自己的手。

"这不仅能帮助患者恢复功能,还为我们提供了罕见的机会,洞察大脑如何将思维转化为行动,"Kramer博士说。

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长期研究的巨大潜力

这台设备将留在Patterson体内多年,让研究团队能够收集前所未有的长期数据,观察大脑如何处理复杂认知任务,以及这些信号如何随时间变化和对刺激作出反应。

"运动和认知是紧密相连的,"CU Anschutz神经科学与神经技术助理教授Luke Bashford博士表示,"通过这次研究项目,我们将开始研究大脑如何产生和控制这些过程。"

更令人兴奋的是,这项研究的潜在应用可能超越瘫痪治疗。通过理解高级脑功能,未来可能开发出针对情绪障碍、痴呆等认知控制疾病的新疗法。

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落基山地区的医疗前沿

这项研究由Blackrock Neurotech提供设备和资金支持,是Caltech Richard Anderson博士与南加州大学Charles Liu博士领导的国际合作项目的一部分。

对于落基山地区的患者来说,这意味着无需远行就能参与世界顶尖的神经科学研究。

Brandon Patterson正在学习用思维移动光标,计划着如何再次"握住一个球"。而他头顶的三个微小端口,连接的不仅是外部计算机,更是神经科学的新前沿。

"我很兴奋能看到这项技术能做什么,"Patterson说,"但我更兴奋的是看到它未来能帮助到谁。"

参考:https://news.cuanschutz.edu/news-stories/colorados-first-implanted-brain-computer-interface-surgery-marks-a-new-era-in-neurological-research

https://www.cbsnews.com/colorado/news/colorado-surgery-first-implant-brain-computer-interface-higher-levels/

https://www.uchealth.org/newsroom/colorados-first-implanted-brain-computer-interface-surgery-marks-a-new-era-in-neurological-research/

https://www.prnewswire.com/news-releases/colorados-first-implanted-braincomputer-interface-surgery-marks-a-new-era-in-neurological-research-302737155.html

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