腦機介面成功幫助癱瘓男子恢復手臂動作和觸覺
美國一名男子伊恩·伯克哈特（Ian Burkhart）在數年前因為脊椎損傷而癱瘓，使其無法控制且手臂無知覺。2014 年，他參與了巴特爾紀念研究所（Battelle）的 NeuroLife 計畫，在大腦植入小型晶片作為介面，來接收大腦與脊椎間的溝通訊號，以此讓伯克哈特能重新控制並讓手臂有知覺。
脊椎損傷
近年的研究顯示，在脊椎損傷的情況下，大腦與脊椎間仍有部分的神經能進行訊號的傳輸，但由於訊號過於微弱，大腦無法對四肢進行控制也無法獲得知覺。負責該計畫的帕特里克·甘澤博士（Patrick Ganzer）認為，若能擷取這些微弱的訊號重新進行處理，將有機會重新連結大腦與損傷的脊椎。
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因此，研究團隊在伯克哈特大腦植入米粒大小的晶片作為腦機介面（brain-computer interface），以此接受腦內運動皮質（motor cortex）的神經訊號。當腦機介面接受到訊號時，會將訊號傳輸到電腦，以特別編製的軟體將控制手臂的訊號與知覺訊號分離。接著，控制手臂的訊號會傳輸到裝置在伯克哈特前臂的電極；而知覺訊號則傳輸至上臂的振動帶。
在經過一年的練習，伯克哈特開始能稍微移動手掌，甚至能玩「吉他英雄」（Guitar Hero）遊戲。甘澤博士對此表示：「玩遊戲時大腦所需的分工複雜度很高，需要能同時聽音樂、觀察螢幕上的指示，並作出反應。」
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在實驗室得到成果後，研究團隊計畫將此系統輕量化，改善至能在日常生活使用的程度。目前已成功將該系統縮小到一個家用錄影系統盒的大小，讓伯克哈特可以裝置在輪椅上使用。而手臂上的電極也改良成衣袖模樣，讓使用者可以輕易取下和裝上。
然而由於使用的腦機介面屬於侵入式，需要以手術植入到患者的大腦，較難廣泛用於四肢癱瘓的患者。雖然近年來非侵入式的腦機介面得到了許多研究上的關注，但該科技處於發展的早期階段，仍需數年的時間才能發展成熟。
參考資料：
- Tangermann, V. (2020, April 27). Cutting-edge brain implant lets paralyzed man move and feel again. Futurism
- Oberhaus, D. (n.d.). A Brain Implant Restored This Man’s Motion and Sense of Touch. Wired
- Ganzer, P., et al., (2020, April 23). Restoring the Sense of Touch Using a Sensorimotor Demultiplexing Neural Interface. Cell DOI:10.1016/j.cell.2020.03.054
