上圖中是目前日本正在面向未來醫(yī)療用途研發(fā)的一種儀器的關(guān)鍵部件，其基礎(chǔ)是一片手掌大的硅片，上面配置了很多白金電極，從各個(gè)電極伸出涂有瓷釉的極細(xì)的不銹鋼導(dǎo)線，這些細(xì)線最終匯集于一點(diǎn)。

這個(gè)部件是植入人體內(nèi)使用的。由硅等與人體親和性較好的材料構(gòu)成也是出于這個(gè)原因。

硅是美容等領(lǐng)域經(jīng)常使用的材料。但是，此次的用途卻是救死扶傷的醫(yī)療領(lǐng)域。據(jù)推算，作為這種儀器救治對(duì)象的患者數(shù)量達(dá)到了數(shù)百萬，如果將來能夠?qū)嵱没鐣?huì)意義非常重大【注：預(yù)計(jì)實(shí)用化還需要5年以上的時(shí)間。】

那么，這個(gè)部件到底是安裝在人體的什么部位呢？

答案是大腦表面

“想讓手部彎曲”、“想拿東西”、“想用語言表達(dá)自己的想法”……對(duì)于因肌肉萎縮性側(cè)面硬化病（ALS）、脊髓損傷及中風(fēng)等疾病而導(dǎo)致肢體麻痹無法運(yùn)動(dòng)的患者而言，這些健康人能夠輕松做到的動(dòng)作都無法如愿完成。比如，在ALS患者的病例中，腦部能夠正常發(fā)揮功能，身體卻無法活動(dòng)，而且說話也有障礙的情況就很多。

此次介紹的體內(nèi)嵌入式無線大腦皮層腦波測(cè)量?jī)x非常適合這樣的患者使用（圖1）。正在研發(fā)這種儀器的是大阪大學(xué)醫(yī)學(xué)部腦神經(jīng)外科的研究小組。具體使用時(shí)，首先要將上圖所示的部件（電極薄膜）放在患者腦部表面測(cè)量腦波。利用安裝在鈦制頭蓋骨形狀的外殼上的大腦皮層腦波放大電路將測(cè)量到的腦波放大，再通過與鈦殼有線連接的無線通信控制器將腦波信號(hào)發(fā)送給外部的計(jì)算機(jī)。然后由計(jì)算機(jī)推斷測(cè)量到的腦波的意思，根據(jù)其結(jié)果，讓機(jī)器人等外部設(shè)備作出相應(yīng)動(dòng)作。這樣的話，患者想抓住眼前的物品時(shí)，就能讓機(jī)器人代勞了（圖2）。

圖1：體內(nèi)植入式無線大腦皮層腦波測(cè)量?jī)x。利用配置在腦部表面的電極片來測(cè)量腦波，通過與大腦皮層腦波放大電路有線連接的無線通信控制器發(fā)送至外部的計(jì)算機(jī)。由計(jì)算機(jī)推斷測(cè)得的腦波信號(hào)的意思，并根據(jù)其結(jié)果操作機(jī)器人等外部設(shè)備。通過Wi-Fi與外部交換信號(hào)的無線通信控制器內(nèi)置于人的腹部。無線通信控制器背面安裝了無線充電的受電器，不必?fù)?dān)心電池用完。

圖2：大阪大學(xué)在為治療癲癇等疾病而暫時(shí)在腦部表面放置電極的患者的協(xié)助下，成功實(shí)施了根據(jù)腦波實(shí)時(shí)控制機(jī)器人手臂的實(shí)驗(yàn)。圖：大阪大學(xué)

目前，根據(jù)從人腦獲得的信息讓機(jī)器人等做出動(dòng)作的技術(shù)的開發(fā)正在火熱展開。除了像此次介紹的技術(shù)那樣在人腦部表面配置電極的“侵入型”技術(shù)以外，業(yè)界還在開發(fā)通過佩戴裝有電極的頭戴式裝置來讀取腦波的“非侵入型”技術(shù)。

非侵入型技術(shù)沒有損傷腦部的危險(xiǎn)，而且實(shí)用化技術(shù)的門檻較低，但存在的課題是，“有時(shí)從患者用腦思考到機(jī)器人開始做動(dòng)作需要長(zhǎng)達(dá)一分鐘左右的時(shí)間，而且很難細(xì)致地判斷患者在想什么（比如如何讓手部動(dòng)作等）”。不可否認(rèn)，非侵入型技術(shù)在性能上還不足以代替肢體麻痹患者失去的神經(jīng)功能。

而大阪大學(xué)此次研發(fā)的技術(shù)“幾乎可以將患者的意圖實(shí)時(shí)傳達(dá)給機(jī)器人，還可以通過機(jī)器人實(shí)現(xiàn)患者作出細(xì)小動(dòng)作的愿望”（大阪大學(xué)研究生院醫(yī)學(xué)系研究專業(yè)腦神經(jīng)外科學(xué)講座兼功能診斷科學(xué)講座特聘副教授平田雅之）【注：為了降低侵入型技術(shù)的課題之一——損傷腦部的風(fēng)險(xiǎn)，大阪大學(xué)采取了多項(xiàng)措施。包括，利用醫(yī)用圖像（MRI圖像）將電極片的形狀針對(duì)每位患者的腦部形狀進(jìn)行了優(yōu)化，以減輕對(duì)腦部的壓迫；為了避免電極片損傷腦部，由腦外科醫(yī)生直接安裝】。