第五节 脑机接口与脑功能修复

进入 21 世纪，脑机接口（brain-computer interface，BCI）的临床试验研究不断取得突破性进展。BCI 是在大脑与外部环境之间建立一种不依赖于外周神经和肌肉的交流与控制通道，从而实现大脑与外部设备的直接交互。脑机接口技术是神经外科和医学工程学相互交叉的重要领域，为严重脑神经损伤病人脑功能修复开拓了一条有效的外科治疗新路。

【脑机接口类型】脑机接口系统的组成主要包括信号采集输入、交互范式、特征编解码和输出反馈模块。依据信号输入方式可以分为侵入式和非侵入式脑机接口；依据交互范式可以分为主动式、反应式和被动式脑机接口；依据信号编解码模式可以分为单模态和多模态脑机接口；依据反馈方式可以分为单向和双向脑机接口。

【脑功能修复】脑机接口技术将改变神经康复的理念，为脑认知功能损伤、意识障碍、偏瘫、截瘫病人脑功能修复开拓一条新途径。脑机接口技术在各类脑与脊髓功能性疾病中的诊疗用途，可以分为监测识别、交流控制、康复训练和神经调控四个主要的方向。

不同的神经疾病需要脑机接口技术辅助的方式不同。例如：对卒中或脊髓损伤后重度运动功能障碍的病人，需要实现对外部辅助工具和智能环境的控制；而对卒中后丧失言语功能的病人，以及肌肉侧索硬化等病人需要进行交流意图的输出重建；对有意识障碍的病人还特别需要识别其是否存在残留的交流和运动意图。同时，不同的神经系统疾病可能诱发共性的感知觉缺陷以及运动、认知和言语等功能障碍，脑机接口技术可针对不同的功能损伤提供不同方面的辅助。