張大伯正在進行試驗。潮新聞記者 鄭文/攝
在腦海里寫字，一條條被腦機接口設備捕獲的腦電波在計算機屏幕上不停跳動，這些波形，時而雜亂無章，時而有規律可循——3月下旬，在浙江大學腦機調控臨床轉化研究中心神經疾病分中心，研究團隊正在抓緊破譯與意念寫字相關的大腦活動，最新研究成果將于近期對外公布。
(資料圖片僅供參考)
這個成立僅2年多的研究中心，誕生過不少國內領先科研成果。走進中心所在地浙大二院，25張床位組成的專項病區，連接著前沿技術與臨床實踐；30多位科研人員，平均年齡不足40歲，卻不懼難題；多項國家級、省級科研項目先后落地……為殘障人士解決行動問題，是全球醫學界都在攻堅的難題，這個中心為什么敢去挑戰？
記者推開浙大二院解放路院區6號樓16樓神經外科病區大門，左手邊的第一間病房有些特殊，除了病床，角落里擺放的計算機、顯示屏和數據線等儀器設備，尤為顯眼。病房的患者，是年過七旬的高位截癱患者張大伯，也是一位腦機接口試驗者，神經外科副主任朱君明正在一旁觀察他的訓練情況。
看到屏幕上出現漢字“于”，張大伯便全神貫注地在腦海里“寫”下這個字，研究人員利用軟件記錄下實時腦電波數據；接著，下一個字，“個”……
意念寫字的原理，不難理解：在腦海里寫不同的字，腦電波各不相同，但是每個字對應的腦電波相對穩定。研究團隊要做的，就是從無數雜亂無章的數據中尋找相對穩定的波形。這個“配對”過程，也是全世界科學家正在努力探索的。
這項研究，建立在腦機接口臨床轉化的基礎之上，浙江很早便開始了“讀心”的探索，腦機接口技術也已躋身世界先進水平——2006年，浙大團隊實現電極植入大鼠腦部的動物導航系統，讓大鼠按照指令走迷宮；2012年，在猴子腦中植入微電極陣列，使它能通過自身意念直接控制外部機械手臂完成勾、抓、捏、握等不同手勢。最激動人心的時刻發生在2020年，團隊在張大伯身上完成了我國首例侵入式腦機接口的臨床轉化研究，填補了國內空白。
從動物大腦，到人類大腦，這項技術到底難在哪？朱君明抽出一張白紙，一邊比劃圖形，一邊給記者解釋。首先，在電極植入環節，為了將4毫米×4毫米大小的微電極陣列植入張大伯大腦皮層神經元的第5層，研究團隊嘗試了多種方式，太淺達不到效果，太深會損傷其他神經，最后利用步進為0.1毫米的手術機器人，將電極植入誤差控制在0.5毫米以內。
張大伯正在進行試驗。潮新聞記者 鄭文/攝
挑戰更大的是意念操控環節，一開始，研究團隊嘗試直接搬用國外已有的幾套線性算法，效果都不太好。后來，他們創新引入非線性神經網絡算法，自主研發了一套中國式解決方案。最終，張大伯成功通過腦機接口控制了機械手臂的三維運動。
張大伯今天狀態不錯，10多分鐘就完成了訓練，他說自從參加這項研究后，不再每天消沉，還定下了許多“小目標”。
這些改變，神經疾病分中心主任張建民看在眼里，他堅信，任何一項基礎醫學的最終目的都是為病人解決實際問題，中心“產學研”融合的發展模式，將帶動浙江省神經疾病創新診治水平的整體提升。
事實上，已經有許多神經疾病患者感受到了科技變革帶來的新希望。正在上中學的癲癇患者小孫就是一位受益者。他的頭上植入一個閉環神經刺激器，能夠阻止癲癇發作。從2010年開始探索閉環神經刺激器的自主研發與臨床轉化，到2021年完成國內首例植入手術，研究團隊在經歷數次挫折與失敗后，實現了從技術到產品、從基礎到臨床的層層突破。
目前，研究團隊正在進行大規模臨床試驗，已經有來自全國各地的數十例臨床患者接受閉環神經刺激器植入手術，并評估長期療效。
有人不解，花那么多時間和精力去做這么一件事，值得嗎？在朱君明看來，科研創新要想成功，獲得同行的認可，甚至領跑行業，就必須付出比別人更多的心血，“科研就像登山，絕不能輕易退縮，要做‘從0到1’的開拓者。”
采訪當天，朱君明還在出門診，過了飯點仍有不少患者圍著他咨詢。他早已習慣了在門診、手術、教學和科研的不同角色間，來回切換。這也是團隊科研骨干們的工作常態。
“這個研究很‘酷’，不是嗎？”見到熊心竹時，她正在聚精會神地處理實驗數據。她今年24歲，加入團隊剛滿一年，主要負責對實驗數據進行收集、分析和解碼。
在這里，她和同事們遇到的問題都是全新的，沒有前人的研究作為基礎，全靠自己摸索。面對這樣的挑戰，她顯得很興奮，“這也是做科研最有趣的地方。”越來越多的年輕科研人員不怕難、不畏難，促成了研究團隊在多個項目上先人一步。
采訪接近尾聲時，記者在中心一塊展板前，看到了多位科研骨干的個人介紹，以及“吳文俊人工智能科學技術一等獎”等團隊榮譽。在浙大二院黨委書記王建安看來，這些榮譽背后，離不開團隊成員的神經外科、電子工程、機械工程、計算機科學、生物醫學等多學科背景的助力。
王建安表示，腦機接口領域的研究需要多學科緊密合作，而浙江大學的綜合性大學特征為學科交叉打下了良好的基礎。接下來，該中心還將重點聚焦難治性癲癇、帕金森病、抑郁癥與強迫癥、重度癱瘓等四類重大疑難疾病，加大力度推動腦機調控創新診治研究。
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