完全闭锁患者与外界重新建立了联系
在疾病的终末期 ， 一些ALS患者变成了世上最孤单的人 。
这种神经病变全称叫做“肌萎缩侧索硬化症” ， 它会慢慢剥夺人控制肌肉的能力 ， 最终可使患者进入“完全闭锁状态”——在这种状态下 ， 患者依然拥有感官和意识 ， 但却再也无法自主控制任何一块肌肉 ， 甚至连运动眼球和眨眼都做不到 。
完全闭锁患者依然可以靠呼吸机延续生命 ， 但他们已经失去了一切与外界交流的途径 。无论说话、写字还是利用眼球运动输入文字 ， 交流方法总是建立在控制肌肉运动的基础上——而对完全闭锁患者而言 ， 这一切都是不可能完成的任务 。他们静静地躺在原地 ， 能倾听、能感受也能思考 ， 但却再也无法表达自己的感受 。
而就在最近 ， 情况出现了一点转机：在植入电极与计算机系统的帮助下 ， 一位完全闭锁状态的德国患者成功用“意念”拼出句子表达想法 ， 与外界重新建立了联系 。这一研究结果近日发表在了《自然-通讯》上[1] 。
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一位完全闭锁患者与外界重新建立了联系|WyssCenter
意念“调音” ， 拼写字母
现在 ， 研究者们所能实现的“意念输入”远不像科幻作品那样轻松快捷 。在这里 ， 患者拼写文字依靠的是“试图”运动眼球——这种尝试虽然无法控制肌肉 ， 但它依然会在大脑运动皮层中产生可识别的神经信号 。这些信号被植入颅内的电极探测 ， 并传到计算机上进行解析 。通过控制神经活动状态 ， 患者可以在“是”或“不是”之间做出选择 。
有了这种基本的选择方法 ， 就可以开始进行拼写 。拼写系统会用合成语音读出不同字母组合的代号 ， 或是其中的单个字母 ， 然后患者控制神经信号来反馈自己想选的字母是否位列其中 。这样一个个倾听并选择字母 ， 最终就能组成词语和句子 ， 帮助患者说出自己内心所想的话 。
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研究者在患者的运动皮层植入的两个3.2毫米见方的微电极阵列|WyssCenter
这听起来已经相当费力 ， 而实践起来过程还更加艰辛：在植入电极的头三个里 ， 患者的神经信号一直缺乏足够清晰的区分特征 ， 无法达到回答选择题的标准 。此后 ， 听觉反馈为情况带来了转机：研究者将神经活动转化成音频实时反馈给患者 ， 并让他尝试调整音调 ， 来匹配目标声音 。通过这些“调音”练习 ， 患者最终成功掌握了调整神经活动回答问题的技巧 。当他控制自己的神经活动 ， 让反馈音调变得足够高并保持至少500毫秒时 ， 他就可以选择“是”；反过来 ， 如果反馈音调保持在较低的频率 ， 则代表着“否” 。
【完全闭锁患者与外界重新建立了联系】接下来 ， 在一次次“是”与“否”的选择中 ， 患者逐渐拼出字母 ， 组成单词 ， 最终写出了可以理解的完整句子 。
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