意念控制，不是“魔法”是科學(xué)
新華社天津5月2日電（記者白佳麗）“再來一次，集中注意力，看能不能將瓶子拿起來�！贬t(yī)生的聲音溫柔又堅定。
因患病而無法握筆的腦卒中患者頭戴腦電極帽，身背裝有主控模塊的可穿戴小“背包”，用自己的手指與佩戴在手腕上的“第六指”，小心翼翼地試著拿起桌上的瓶子。一次，兩次，三次，隨著瓶身慢慢離開桌面，患者臉上的表情從最初的沮喪，到難以置信，再到熱淚盈眶。
一旁的王壯緊盯著患者和她手上佩戴的“第六指”，認(rèn)真記錄著數(shù)據(jù)變化。
這個頗具科幻感的“第六指”，是來自天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊研發(fā)的一款手指穿戴設(shè)備，也被叫做“神工-靈犀指”。通過非侵入式腦機接口技術(shù)，采集患者的腦電波，患者能夠用“意念控制”這根“第六指”，不但能夠成為失去手部活動能力卒中患者的“第六根手指”，還能喚醒患者的功能障礙中樞與外周神經(jīng)系統(tǒng)，助力手部運動功能的康復(fù)。
“起名‘靈犀’，就是想表明通過腦機接口技術(shù)，大腦與‘?dāng)嗦?lián)’的手指依舊可以‘心有靈犀’�！蓖鯄颜f。
26歲的王壯，是天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊一名博士三年級在讀學(xué)生，2019年下半年加入“神工-靈犀指”機器人系統(tǒng)的研發(fā)項目，見證了“靈犀指”從設(shè)想到臨床的全過程。
“如果可以實現(xiàn)‘意念控制’，你最想做什么？我們選擇幫助有需要的患者進(jìn)行康復(fù)�！蓖鯄颜f，但研究的過程是一個漫長且不斷試錯的過程，在項目研發(fā)時，王壯和老師同學(xué)們不分晝夜地待在實驗室，探尋著人機交互的“無限可能”。
“腦卒中是威脅我國國民健康的主要疾病之一，多數(shù)患者伴有不同程度的肢體功能障礙，我們希望用技術(shù)給他們帶去更多‘完整生活’的可能。”王壯說。
天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊經(jīng)過多年積累，腦機接口理論技術(shù)迎來持續(xù)突破。目前，該團(tuán)隊在腦機交互領(lǐng)域擁有世界最大專利池，專利國際占有率達(dá)10%以上。除“神工-靈犀指”之外，這支平均年齡只有35歲的團(tuán)隊還開發(fā)了“神工-神甲”外骨骼機器人、“神工-神心”抑郁癥智能診斷機器人、神經(jīng)重癥腦積水精確客觀診療系統(tǒng)等。
同樣26歲的梅杰，也是從碩士階段加入天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊的科研項目，并通過近半年的刻苦攻關(guān)，讓“腦控?zé)o人機”成為現(xiàn)實——戴上腦電極帽，緊盯電腦屏，無需雙手操作，通過“意念”就可以控制無人機穩(wěn)定穿越指定區(qū)域。
“我們首次實現(xiàn)了利用非侵入式腦機接口對無人機進(jìn)行前后、左右、上下，以及順逆時針旋轉(zhuǎn)等4個自由度的連續(xù)腦操控。這項技術(shù)將在人機交互領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，如對遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行搜索、環(huán)境巡查、異常監(jiān)控等�！泵方苷f。
為了測試校準(zhǔn)“腦控?zé)o人機”的實用性能，梅杰曾在野外實驗基地待了整整三個月�！霸谕馊丝磥恚覀兠刻於荚谥貜�(fù)著枯燥的實驗流程，但實際上，科研就像‘種莊稼’一樣，你的所有勞動都不會立馬收獲成果，需要一個漫長的開花結(jié)果的周期�！泵方苓@樣形容。
如今，在腦機接口科技創(chuàng)新的前沿，越來越多的年輕科研人開始“挑起大梁”，探索面向未來的可能性。
團(tuán)隊統(tǒng)計，由天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊自主研發(fā)的三項成果被中國國家博物館正式收藏，包括世界首款腦機接口編解碼芯片“腦語者”、首次太空腦-機交互系統(tǒng)、首款人工神經(jīng)康復(fù)機器人系統(tǒng)“神工一號”。2023年，天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊作為國內(nèi)最先從事腦機接口領(lǐng)域研究的團(tuán)隊之一，榮獲“天津青年五四獎?wù)录w”榮譽稱號。
這個“五一”小長假，王壯和梅杰依舊在崗位上進(jìn)行著技術(shù)攻關(guān)。
“我從小就有一個‘醫(yī)者夢’，因為一個患者背后就是一個家庭。我將繼續(xù)應(yīng)用前沿科技，為更多患者帶來康復(fù)的可能。”王壯說。
“青年時期是從事科研的黃金階段，我們將繼續(xù)用技術(shù)跨越星辰大海，探索未知奧秘，將論文寫在祖國最需要的地方�！泵方苷f。（參與采寫：隋福毅）
（責(zé)任編輯：歐云海）