一個新的腦機界面讓MND患者能正常溝通。

一個歐洲研究團隊報告了一種與晚期運動神經(jīng)元疾?。∕ND）患者成功溝通的新方法。

什么是運動神經(jīng)元疾病，它如何影響溝通？

MND，也稱為肌萎縮側索硬化癥（ALS），是一種神經(jīng)退行性疾病，導致自愿肌肉控制的逐漸喪失。

據(jù)慈善機構FightMND稱，MND影響澳大利亞約2000名患者，對患者和護理人員來說成本極高。

MND的癥狀可能始于肌肉無力、抽筋或缺乏靈巧。隨著疾病的發(fā)展，患者最終失去了對全身肌肉的控制，包括我們用來說話和呼吸的肌肉。

這些患者必須依靠人工干預才能生存，并使用眼球運動來進行交流。這被稱為處于“鎖定狀態(tài)”。

據(jù)說，失去了控制目光的能力，或眼睛不由自主閉合的患者處于“完全鎖定狀態(tài)”。

腦機接口此前已被證明可以幫助處于鎖定狀態(tài)的患者使用眼球運動或神經(jīng)信號與周圍人保持溝通。

然而，這項研究報告了第一個已知的與處于完全鎖定狀態(tài)的患者成功溝通的例子。

“有幾個非侵入性和侵入性腦機接口，用于鎖定狀態(tài)下的通信，但到目前為止，沒有一個顯示處于完全鎖定狀態(tài)的患者”。

新通信設備是如何工作的？

該設備由微電極（植入患者大腦）、神經(jīng)信號處理器和帶有自定義軟件的計算機組成。它使用聽覺神經(jīng)反饋系統(tǒng)，允許患者使用大腦信號進行溝通。

該設備對患者發(fā)出一種語氣，代表他們自己神經(jīng)活動的聽覺反饋。音調與神經(jīng)信號的峰值速率有關?；颊邔W會了通過使用特定的神經(jīng)反應來增加或減少聲波的頻率來調節(jié)反饋音調。

“患者傾聽目標音調，他們的目標是使用神經(jīng)發(fā)射速率調節(jié)目標后聲波的頻率，直到他們聽到的聲音告訴他們目標已經(jīng)實現(xiàn)。”

在給定范圍的高端持續(xù)超過250毫秒的神經(jīng)發(fā)射速率的變化被解釋為“是”響應，范圍低端的變化被解釋為“否”。

“從神經(jīng)生理學上講，我們執(zhí)行的每一項活動都會引起神經(jīng)反應”。

“我們可以持續(xù)執(zhí)行兩種不同的任務來產生兩種不同類型的神經(jīng)活動，這可以產生兩種不同類型的輸出——在這種情況下，增加和減少聲波的頻率?！?/p>

將聽覺神經(jīng)反饋付諸實踐

經(jīng)過這次培訓，患者能夠使用一個系統(tǒng)拼寫單詞和句子，該系統(tǒng)將字母表劃分為字符，并將其作為聽覺信號播放給患者，然后是患者可以調節(jié)的聲波。患者聽到信的信號，可以使用聽覺神經(jīng)反饋系統(tǒng)回答“是”或“否”，以此類推，在單詞拼寫出來之前，下一個選項。

使用這個系統(tǒng)，患者能夠表達他的需求和愿望，例如要求改變頭部位置或聽特定類型的音樂或與兒子一起看電影。

患者最終失去了自愿睜開眼睛的能力，但仍然能夠使用該設備進行成功的溝通。

在此之前，科學家甚至不確定處于完全鎖定狀態(tài)的人是否仍然能夠訪問用于通信的神經(jīng)機制。

“該團隊證明，即使在完全鎖定的狀態(tài)下，順暢溝通也是有可能的”。

這項研究可以為溝通打開新的大門，并改善處于完全鎖定狀態(tài)的患者的生活質量。

研究人員成立了一個名為ALS Voice的非營利組織，以幫助鎖定或完全鎖定狀態(tài)的患者進行溝通。

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