“渐冻人”全身没一块肌肉能动,大脑植入物让他成功说出整句话!( 二 )


不过在病情不断恶化、达到完全闭锁状态后 , 他彻底失去了对外交流的能力 。
对于一个完全失去控制身体能力的大脑 , 过去科学界尚不清楚其是否可以持续发出意图讯号 , 以达到有意义的交流 。
2019年3月起 , 研究团队在该名患者的大脑运动皮质中 , 植入了两个微电极阵列 , 每个阵列的大小为3.2x3.2mm , 上头有64个针状电极以纪录神经讯号 。
研究者表示 , 当他们要求该男子尝试移动他的手、脚、头部和眼睛时 , 其大脑神经讯号不够一致 , 无法达到判断意图「是」或「否」的程度 。
在近3个月失败的努力后 , 研究团队尝试以听觉神经反馈训练实验对象 。
这也就是让实验对象试图自行改变自己的大脑讯号 , 并让研究者实时测量与反馈是否成功 , 使实验对象能逐步调整自己控制大脑活动的方式 。
“渐冻人”全身没一块肌肉能动,大脑植入物让他成功说出整句话!
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实验机制构成
研究中 , 当检测到实验对象大脑植入物附近的神经元放电加速 , 外部搭配的电脑系统会播放音调较高的声音 。 若放电速度减慢 , 则播放音调较低的声音 。
研究人员要求实验对象使用任何策略来改变外部机器的反馈音调 , 比如在想象中移动他的眼球 。
在流程改变的第一天 , 实验对象达到了改变反馈音调的目标 。
在第12天 , 实验对象首次调节大脑活动 , 让反馈音调成功匹配目标音高 。
“渐冻人”全身没一块肌肉能动,大脑植入物让他成功说出整句话!
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实验记录
在研究过程中 , 研究人员通过测绘反应最强烈的神经元 , 确定神经元如何随着患者的努力而改变的模式 , 来调整交流系统 。
如此一来 , 实验对象能及时得到神经活动的听力反馈 , 作者也能指导实验对象通过控制大脑神经放电率 , 使反馈音的频率匹配目标音高 。
「渐冻人」控制机器发高低音 , 表述是非判断 , 从而选字拼句
实验的下一步 , 是让实验对象控制神经活动 , 让大脑植入物附近的神经元放电率以给定范围的高端或低端改变持续超过250毫秒 。
这样反馈音的频率就会是高音和低音 , 可代表分别解释为「是」和「否」 。
研究团队将所有字母分成五组 , 先播报一组字母 , 让实验对象以反馈音回答他想要的字母是否在这一组当中 。
接着再一个一个播报该组中的字母让实验对象回答「是」或「否」来选择字母 , 再通过重复此步骤来拼写单词和词组、形成句子 。
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拼字过程中的神经活跃度纪录
在训练约三周后 , 实验对象可以如此说出了一个可以理解的句子 , 要求护理人员重新调整他的躺卧位置与体态 。