通过脑电信号控制轮椅
2023年1月,一个21岁的小伙子在妈妈陪同下,走进滨江区的一间训练室。他1岁多就被确诊为中低功能孤独症,20年来,妈妈带他辗转世界各地,能试的方法几乎都试遍了,收效甚微。当时的他,连说一声“谢谢”都困难重重。
训练室里,工作人员给他戴上一套轻便的脑电设备,开始尝试一种全新的训练方法。
2个月后,他的睡眠质量明显好转。7个月后,他能清晰说出自己想要的饮料。一年后,在太子湾公园赏梅时,他已经能一字一句念出“凌寒独自开”,并用越来越清晰的语言表达自己的感受。
直到今天,他的进步仍在继续。
这不是药物作用,也不是手术结果,而是由杭州曼安智能科技有限公司自主研发的新一代孤独症干预训练系统带来的改变。
走进曼安智能位于滨江区海外高层次人才创新创业基地的公司,展示区里的3台轮椅格外显眼。曼安智能常务副总经理胡丹介绍,这是已实现小规模量产上市的脑控轮椅,专为脑卒中及运动功能障碍患者设计。“代步只是它很小的一个功能,核心是通过脑电信号让患者主动控制轮椅,实现‘用大脑指挥身体’的康复训练。”
曼安智能还有另一项技术——针对孤独症等脑功能疾病的新一代干预训练系统“星缤乐”。
这套系统以主动注意力为着力点,结合无创脑机接口与自适应神经导航技术,是针对孤独症脑功能训练的第三代技术。胡丹说,和第一代相比,它就像马车和高铁的区别。“第三代技术的核心是AI私教和个性化。大脑‘千人千面’,即使同样被诊断为孤独症的孩子,脑功能缺陷也各不相同。”
孤独症就像一个“筐”,里面装的是谱系障碍。有的孩子沉默不语,有的孩子多动冲动,有的有严重刻板行为,有的智商超群但不会交朋友。“系统就像智能导航,根据每个孩子的实时脑电数据,规划最优训练路径,每次训练都是量身定制。”
“大脑健身”怎么练?
2014年,宋星做了一个决定:带着脑机接口技术回国创业。
他毕业于北京航空航天大学精密仪器系,后来公派前往新西兰奥克兰大学攻读脑机接口博士。他负责的科研项目,核心工作之一就是对人体各类微弱生理信号进行精准检测。
脑电信号有多微弱?一节五号电池1.5伏,脑电信号幅度通常在5到100微伏之间。
抱着“帮助他人实现随心所欲生活”的理想,宋星带着技术来到杭州。公司取名“曼安”,英文名MindAngel。他希望技术能像天使一样,守护人的心智。
如今,曼安智能的“大脑健身房”,正在为“一老一小”提供脑功能增强服务。“‘一小’包括孤独症、多动症、学业培优等,‘一老’则是指老年人早期认知障碍的干预。”胡丹说。
在孤独症干预领域,传统观念里有一个0到6岁“黄金期”。超过8岁,不少机构会告诉你:“没什么意义了。”而且随着年龄增长,很多孤独症患者的能力还会倒退。
但在曼安智能的训练室里,有20多岁的学员。
胡丹对那个21岁的小伙子印象深刻。刚来时,他不仅不会说“谢谢”“再见”,也无法控制情绪,还有较为严重的暴力倾向。训练一年多后,他不仅能主动打招呼、会控制情绪,还能触景生情地背诵古诗。
“在此之前,他的社交等能力被卡住了。我们不是教具体的社交技巧,而是提升他大脑处理信息的能力。”
胡丹打了一个比方:“如果把大脑功能比作肌肉,我们做的就是‘大脑健身’。原来他的社交脑区是‘羊肠小道’,信号时断时续,就像接触不良的灯泡。通过训练,引导大脑产生新的突触连接,进而强化神经元间的连接和通信,搭建起大脑内的信息高速公路,从根源上改善症状。”
来这里接受训练的孩子,远的来自加拿大,也有从香港、新疆、山西等地赶来的家庭。每个孩子的训练方案不尽相同。通常来说,一次训练三四十分钟,一期共40次。有些孩子一期下来,行为上就有了明显变化,有些则需要更多时间才能看到进展。至于要训练到什么程度,也因人而异,有的家长觉得效果满意了就暂停,也有的选择持续训练,让孩子稳步提升。
最终训练效果,通过三重维度验证:企业的量化脑电数据、家长的直观反馈,以及第三方权威机构的专业评估。
中国脑机接口的“杭州方阵”
今年全国两会期间,脑机接口首次被写入政府工作报告。就在上个月,国家药监局批准我国首款侵入式脑机接口医疗器械上市,标志着脑机接口技术从实验室研发、临床验证,正式迈入医疗器械商业化新阶段。
政策的东风已至,但对于杭州的脑机接口从业者们来说,技术的最终落脚点,始终是人。
85后海归博士曹鹏创办的佳量医疗,通过在患者头皮下植入刺激器,抑制癫痫发作;核心团队来自浙大的神踪科技,在首席科学家孙煜的带领下,从现代人普遍面临的睡眠问题切入,自主研发“多导睡眠监测仪”,精准捕捉睡眠信号;西湖大学先进神经芯片中心,以及由其孵化的西湖灵犀科技,聚焦植入式脑机接口芯片与汉语神经解码算法,希望通过芯片与算法的深度协作,“读懂”大脑、与大脑对话,帮助渐冻症患者重获语言能力。
这些名字,共同构成了中国脑机接口领域的“杭州方阵”。
在曼安智能的训练室里,变化每天都在发生。那个需要“影子老师”全天陪读的12岁孩子,韦氏量表言语理解指数从73分提升到102分,总智商从85升至102,达到同龄孩子的中位数水平;那个坐了两天火车赶来的家庭,正在见证孩子第一次主动叫出“妈妈”。
一个个真实的改变,正从杭州出发,蔓延向更远的地方。