還記得巴西世界杯開幕式上，患有截癱的巴西青年諾平托在腦控機(jī)械外骨骼技術(shù)的幫助下，為世界杯開球的神奇一幕嗎？如今，這一幕在天津再次上演。14日，在天津大學(xué)和天津市人民醫(yī)院舉辦的“純意念控制人工神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)”發(fā)布會(huì)上，因中風(fēng)導(dǎo)致偏癱的董阿姨通過“想”，“指揮”自己原本無法動(dòng)作的肢體“聽話”地完成相應(yīng)動(dòng)作。
該技術(shù)歷時(shí)10年，是國家“863計(jì)劃”“十二五”國家科技支撐計(jì)劃和國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目，在復(fù)合想象動(dòng)作信息解析與處理等關(guān)鍵技術(shù)上取得了重大突破，目前已擁有包括23項(xiàng)授權(quán)國家發(fā)明專利，是全球首臺(tái)適用于全肢體中風(fēng)康復(fù)的“純意念控制”人工神經(jīng)機(jī)器人系統(tǒng)。
“我們給機(jī)器人系統(tǒng)起名為‘神工一號(hào)’，取義‘鬼斧神工’。”該項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人、天津大學(xué)精儀學(xué)院教授明東說。
中風(fēng)偏癱或者截癱的患者是因?yàn)橹袠猩窠?jīng)（如腦部）或者周邊神經(jīng)（如四肢）受損，神經(jīng)通路受阻，大腦無法發(fā)出正確指令，或者指令無法傳輸?shù)街苓吷窠?jīng)，進(jìn)而無法“指揮”肢體肌肉收縮，無法正常行動(dòng)。體驗(yàn)者需要把裝有電極的腦電探測器戴在頭部，并在患病肢體的肌肉上安裝電極，借助“神工一號(hào)”的連接，就可以用“意念”來“控制”肢體了。
“神工一號(hào)”看似簡單、輕巧的機(jī)器人系統(tǒng)工作起來卻很復(fù)雜。它需要首先提取體驗(yàn)者的腦電數(shù)據(jù)，構(gòu)建出帶有個(gè)體特征的意念控制指令的“密碼本”。隨后通過腦電的異步“腦—機(jī)接口”技術(shù)模擬中樞神經(jīng)通路、解碼體驗(yàn)者的運(yùn)動(dòng)意念信息，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)多級(jí)神經(jīng)肌肉電刺激技術(shù)模擬周邊神經(jīng)通路、從而刺激癱瘓肢體產(chǎn)生對(duì)應(yīng)動(dòng)作。
體驗(yàn)者的“想象”并非只是單純的控制命令，而是一種腦區(qū)激活方式，想象即為待實(shí)施的實(shí)際肢體動(dòng)作，做到身隨意動(dòng)、思行合一。
“神工一號(hào)”不僅像腦控機(jī)械外骨骼可以起到“替代”作用，更有“修復(fù)”作用，與傳統(tǒng)的康復(fù)手段相比，“神工一號(hào)”使患者的康復(fù)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。僅體驗(yàn)過3次“神工一號(hào)”的董阿姨，腳、腿和大拇指已經(jīng)可以自主動(dòng)作了。
