可以改变人生的微型大脑植入设备

运动神经元疾病和脊髓损伤等令身体状况衰弱的疾病的患病人数正在增多，并且无法治愈。在过去十年里，世界各地的研究人员发现，他们可以将来自大脑的信息记录下来，并用它来控制辅助技术，从本质上来说，就是用你的意念控制计算机。但这项技术在实验室外尚未得到安全有效地运用。

如今，多亏了墨尔本大学的 Nicholas Opie 副教授以及他的跨学科研究同事们，这种情况即将发生改变。Opie 设计并开发出突破性的 Stentrode，这是一种回形针大小的自膨胀式设备，将其植入到大脑血管中，它会记录移动四肢的大脑活动。然后将该信息以无线方式发送到计算机，以控制外部设备，例如计算机或外骨骼。

与需要侵入性开颅手术的类似设备不同，Stentrode 通过颈部的一个小切口植入，以进入血管。

Opie 同时还是墨尔本大学血管仿生学实验室的联合负责人，他在 2012 年开始与神经学家 Tom Oxley 副教授一起开发这项改变人生的技术。他们在墨尔本生物医疗园区（Melbourne Biomedical Precinct）工作，这个世界一流的园区拥有 40 多家研究机构、教育机构、医院和生物技术组织。

“能够汇集所有这些不同领域的专家是极其有价值的，”Opie 说道。“尤其是对于类似这样的技术来说，你需要广泛领域的专业知识，而澳大利亚无疑是具备这一条件的最佳地点。”

将突破性的理念变为现实

Opie 从 2012 年开始采用纯手工制作 Stentrode 的原型。在历经三年的失败和重新设计之后，他创造出一种能够按照临床规格生产的设备。

“我们面临的一大挑战是，如何制造一种可以通过 1 毫米直径的导管输送进去然后直径扩大到 6-8 毫米并且与血管的曲率及不规则处相吻合的设备？”他说道。

Opie 和同事还必须开发出一种软件，该软件可以解读大脑发送来的信息，并将其转化为指令或动作。2016 年，Opie 和 Oxley 创立了澳大利亚同步中心（Synchron Australia），以将该技术转化为临床应用。

目前正在进行临床试验测试 Stentrode 的安全性。2019 年 8 月，第一位受试者植入了该设备，该受试者患有运动神经元疾病，目前他正在家中使用这项技术来控制计算机，这极大地改善了他的生活质量。2020 年，又有两人植入了 Stentrode。

“我们从受试者那里听说，他们现在真正感到能够独立生活了，”Opie 说道。“对于其中一位受试者而言，他能够做到的事情同样令人惊叹，而他的妻子则表示现在自己拥有了更多的自由和自主。我们已经为他连接了一部手机，如果他需要妻子帮忙，则可以给她发短信，这样她就能够外出侍弄花草或者去商店买东西了。”

有更多的试验计划在澳大利亚各地展开，而 Opie 和他的团队最近向美国食品和药物管理局提交了一份申请，请求在美国开展试验。  

解锁无限可能

Stentrode 是现代医学领域的一项重大突破，已荣获了无数奖项，还获得了美国前总统巴拉克 · 奥巴马的公开背书，奥巴马称其“拥有改变人生的潜力”。

展望未来，该产品拥有无限可能，其中包括可以用它来控制轮椅或假肢。以上所说的只是一部分而已。该设备除了可以从大脑向外发送信息之外，还能够接收电荷，这样可以抑制癫痫发作和帕金森病的颤抖症状。

“在功能方面，我们才刚刚开始了解它可以发挥的作用，”Opie 表示。

与大多数医学突破一样，合作和支持对 Stentrode 的成功至关重要。

“维多利亚州政府和澳大利亚政府在协助和资助这项研究方面的表现绝对令人惊叹，”Opie 说道。“通过补助金和其他资助机会，他们确实已经能够启动该项目，并让它取得如今的成绩。”

Opie 认为政府这种对创新的支持是促使澳大利亚成为进行前沿研究、学术和行业会议及其他活动的理想之地的原因之一。

“以澳大利亚的人口数量而言，我们所做的确实远超预期水平，”他说道。“我们在许多学科领域提出了令人惊叹的想法和卓越的行事方式。我认为许多学者和其他专业人士都想来这里参观我们的设施，了解我们的运作方式，以及我们取得如此出色成绩的原因所在。

“澳大利亚是一个幸运的国家，而我们当然是一个非常幸运的研究团队。如果没有澳大利亚政府和受试者的支持，这项技术就不会实现。”