從利用腦電信號的精準(zhǔn)訓(xùn)練，到定位腦區(qū)的創(chuàng)新技術(shù)，再到支撐身體的外骨骼機(jī)器人……一項(xiàng)項(xiàng)創(chuàng)新成果化作溫柔而有力的手，托舉起特殊兒童的夢想，讓他們有機(jī)會掙脫束縛，與同齡人一起擁抱燦爛的未來。

　　每個(gè)孩子都該擁有放聲歡笑的權(quán)利，都該享受奔跑跳躍的自由，都該體驗(yàn)溫暖相擁的美好。然而，對于那些有聽力障礙、肢體殘疾、神經(jīng)發(fā)育障礙的特殊兒童而言，這些簡單的愿望卻是奢望——他們或聽不見鳥鳴，或邁不開腳步，或被“困”在自己的小世界里。

　　如今，科技的進(jìn)步正在為他們帶來希望。從利用腦電信號的精準(zhǔn)訓(xùn)練，到定位腦區(qū)的創(chuàng)新技術(shù)，再到支撐身體的外骨骼機(jī)器人……一項(xiàng)項(xiàng)創(chuàng)新成果化作溫柔而有力的手，托舉起特殊兒童的夢想，讓他們有機(jī)會掙脫束縛，與同齡人一起擁抱燦爛的未來。

　　腦電“信使”：讓聽障患兒聽到更“清晰”的世界

　　隨著科技發(fā)展，許多聽障兒童能夠通過助聽器、人工耳蝸等設(shè)備，感受“有聲”世界。不過，這部分孩子從能夠聽見、聽清到可以說，再到流暢表達(dá)，需要進(jìn)行持續(xù)的康復(fù)訓(xùn)練。中國聽力語言康復(fù)研究中心(以下簡稱“中語康”)研究員申敏告訴科技日報(bào)記者，助聽設(shè)備的個(gè)性化調(diào)試(特別是高中低頻信號調(diào)試)至關(guān)重要，其適配精度直接決定聽障兒童能否聽得清、聽得準(zhǔn)，進(jìn)而影響語言康復(fù)的效果。

　　精準(zhǔn)調(diào)試助聽設(shè)備是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作。如果設(shè)備調(diào)試得不適合聽障兒童，他們就可能出現(xiàn)康復(fù)進(jìn)度遲緩、發(fā)音清晰度差等問題。然而，準(zhǔn)確評估聽障兒童能否聽清是一個(gè)難題�；純郝牭降穆曇魺o法讓別人聽見，傳統(tǒng)上人們只能依靠觀察其反應(yīng)或者根據(jù)其仿說正確與否來間接推斷。“這種方式在很大程度上依賴孩子的配合度和聽覺言語基礎(chǔ)�！鄙昝粽f。

　　MMR(失匹配反應(yīng)，Mismatch Response)精準(zhǔn)言語聽覺訓(xùn)練則為聽障兒童建立了一套客觀評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

　　那么，什么是MMR？我們可以通過一個(gè)生活場景來理解。假如，人們正坐在辦公室里，窗外有規(guī)律地傳來“嘀——嘀——嘀——”的水滴聲。一開始人們可能會注意到水滴聲，但聽久就習(xí)慣了，大腦會默認(rèn)這是“正常背景音”。突然，水滴聲變成“咚——”的一聲。此時(shí)，大腦就會產(chǎn)生MMR，其通常可以通過電生理信號體現(xiàn)出來。

　　大腦的這一特性在聽障人士的評估中有重要作用。如果助聽設(shè)備適配，聽障兒童可以聽清，工作人員就可以從采集到的腦電信號中找到MMR；反之，如果助聽設(shè)備不合適，聽障兒童聽不清，就找不到。申敏告訴記者，早在2007年，業(yè)內(nèi)就有人提出把這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于聽障人士評估，但受限于研發(fā)成本，許多機(jī)構(gòu)沒有進(jìn)一步開發(fā)。

　　“依靠中語康心理學(xué)實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)設(shè)備和大量臨床數(shù)據(jù)，我們開展了相關(guān)科研工作�！鄙昝舾嬖V記者，從2017年開始，研究團(tuán)隊(duì)嘗試?yán)�用MMR為聽障兒童提供言語聽覺訓(xùn)練。經(jīng)過大量臨床測試，2024年中語康正式推出MMR精準(zhǔn)言語聽覺訓(xùn)練。在訓(xùn)練中，當(dāng)聽障兒童戴上電極帽、接收聲音信號后，其聽覺中樞的腦電信號就會被傳輸?shù)诫娔X�？蒲腥藛T可在腦電信號中找到MMR，和聽力師一起調(diào)整助聽設(shè)備參數(shù)；隨后依據(jù)MMR特征為患兒設(shè)計(jì)階梯式訓(xùn)練，從單音節(jié)基礎(chǔ)語音開始，逐步升級到詞語、短句，從而提升孩子的語言能力。

　　MMR精準(zhǔn)言語聽覺訓(xùn)練能通過“精準(zhǔn)刺激—神經(jīng)反饋—針對性強(qiáng)化”顯著提升聽障兒童的語言能力：針對“說不清”，強(qiáng)化聲母、韻母等細(xì)微語音差別感知，助其把握發(fā)音著力點(diǎn)；針對“說不對”，設(shè)計(jì)含聲調(diào)、語調(diào)變化的短句訓(xùn)練，結(jié)合口部運(yùn)動指導(dǎo)，將語音轉(zhuǎn)化為正確發(fā)音動作；針對“學(xué)得慢”，循序漸進(jìn)增加語音復(fù)雜度，提升患兒聽覺中樞處理效率，加快學(xué)習(xí)進(jìn)度，最終改善“說不清”“說不對”“學(xué)得慢”的問題。

　　申敏回憶起一個(gè)令她印象深刻的聽障兒童�！斑@個(gè)孩子當(dāng)時(shí)四歲半，已經(jīng)佩戴人工耳蝸一年，但一直沒有言語表現(xiàn)，家長一度擔(dān)心他患有孤獨(dú)癥�！鄙昝粽f，情急之下，父母決定帶著孩子嘗試MMR精準(zhǔn)言語聽覺訓(xùn)練。

　　令人驚喜的是，訓(xùn)練不久，這個(gè)孩子就能夠發(fā)出聲音。一年后，他可以主動與人交流�！艾F(xiàn)在這個(gè)孩子已經(jīng)三年級了。他最近在學(xué)校為同學(xué)們廣播新聞，大家都能聽懂�！鄙昝粽f。

　　腦圖“導(dǎo)航”：助“星星的孩子”打開溝通大門

　　孤獨(dú)癥是兒童神經(jīng)性發(fā)育障礙疾病，孤獨(dú)癥患兒被稱為“星星的孩子”。該病由于病因及發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前尚缺乏有效治療藥物。孤獨(dú)癥主要治療途徑為康復(fù)訓(xùn)練，其可幫助患兒逐步提升生活自理能力。這一治療方式雖然能改善癥狀，但是難以從根本上改變神經(jīng)發(fā)育障礙。

　　近年來，科研人員發(fā)現(xiàn)，造成孤獨(dú)癥患者腦功能受限或喪失的根本原因是腦功能環(huán)路損傷。不過，人腦的功能分布存在巨大個(gè)體差異。要修復(fù)損傷的腦功能環(huán)路，前提條件之一是對患兒腦功能區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

　　如何才能實(shí)現(xiàn)腦功能區(qū)的精準(zhǔn)定位？一項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)為解決這一難題帶來了曙光。

　　前不久，在中國殘疾人聯(lián)合會發(fā)布的2025科技助殘創(chuàng)新案例中，昌平實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家劉河生團(tuán)隊(duì)的“個(gè)體腦功能剖分(pBFS)技術(shù)”名列其中。該技術(shù)基于功能磁共振成像，能夠精細(xì)剖分個(gè)體的大腦功能分區(qū)，精準(zhǔn)解析腦環(huán)路，為腦功能障礙患者的精準(zhǔn)治療提供支持。劉河生指出，該技術(shù)不僅可以使人們更準(zhǔn)確地理解腦功能異常的內(nèi)在機(jī)制，更重要的是可以助力個(gè)性化精準(zhǔn)治療，包括神經(jīng)調(diào)控、開發(fā)新型腦機(jī)接口等。

　　將個(gè)體腦功能剖分技術(shù)應(yīng)用于孤獨(dú)癥患者，能直觀分析患者的腦功能網(wǎng)絡(luò)，精準(zhǔn)定位患者各項(xiàng)主要腦功能障礙對應(yīng)的腦功能環(huán)路，科研人員可針對性地開展無創(chuàng)腦功能環(huán)路調(diào)控治療，最終達(dá)到促進(jìn)社交認(rèn)知、改善語言功能、提升邏輯認(rèn)知等目的。

　　康康(化名)曾是一名無法獨(dú)立大小便、聽不懂指令、經(jīng)常無意義自言自語的孤獨(dú)癥患兒。在個(gè)體腦功能剖分技術(shù)的幫助下，經(jīng)過3個(gè)月的治療，康康就學(xué)會了獨(dú)立如廁，更具備了學(xué)習(xí)模仿能力，甚至敢主動與陌生人打招呼。“現(xiàn)在他能夠?qū)懭�家人的名字，還可以幫我做家務(wù)了�！笨悼档母赣H欣喜地說。

　　機(jī)械“骨骼”：幫殘疾兒童邁出自信步伐

　　對于因腦癱、脊髓損傷等造成下肢運(yùn)動功能障礙的兒童來說，站起來、邁開腿是遙不可及的夢想。近年來，外骨骼機(jī)器人的應(yīng)用，讓他們的夢想有望照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

　　外骨骼機(jī)器人是一種集機(jī)械、電子、人工智能等技術(shù)于一身的可穿戴設(shè)備。從外觀上看，外骨骼機(jī)器人就像是“鋼筋鐵骨”搭建起的人體骨架。它依據(jù)神經(jīng)中樞重塑原理，輔助腦癱、脊髓損傷等患兒養(yǎng)成科學(xué)的站立、行走習(xí)慣，促進(jìn)筋膜拉伸、肌肉力量增長，并在持續(xù)訓(xùn)練中幫助中樞神經(jīng)恢復(fù)。

　　“相比于成人，兒童的可塑性更強(qiáng)，在相同病癥的情況下，使用外骨骼機(jī)器人進(jìn)行恢復(fù)的效果往往好于成人。”北京大艾機(jī)器人科技有限公司資深客戶經(jīng)理程偉紅說，兒童的個(gè)頭小于成人，兒童用外骨骼機(jī)器人需特別設(shè)計(jì)，零部件要更精細(xì)。比如，成人的腿長約80厘米，而兩三歲孩子腿長可能才40厘米，從髖關(guān)節(jié)到膝關(guān)節(jié)只有十幾厘米，這就對零部件的小型化、集成化提出了更高要求�！翱臻g變小，但零部件要‘五臟俱全’，這給研發(fā)設(shè)計(jì)帶來了難度�！背虃ゼt說。

　　可靈活調(diào)節(jié)的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)構(gòu)件是外骨骼機(jī)器人的關(guān)鍵構(gòu)件。這些構(gòu)件通過算法控制，能夠根據(jù)患兒肢體情況進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，保障康復(fù)訓(xùn)練效果�！皟和�的骨骼和肌肉都更柔軟，關(guān)節(jié)也更小，因此算法需要更為精準(zhǔn)，以提高設(shè)備的可調(diào)節(jié)精度�！背虃ゼt說。

　　記者了解到，艾童作為專為兒童設(shè)計(jì)的運(yùn)動仿生外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，通過精準(zhǔn)的算法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以幫助患兒邁開雙腿、獨(dú)立行走。身高在80厘米到150厘米之間的兒童，都可以使用艾童外骨骼機(jī)器人。它可以根據(jù)兒童自身情況個(gè)性化調(diào)整其步態(tài)，幫助兒童改善肌張力，刺激肌肉收縮舒張進(jìn)而提升骨關(guān)節(jié)活動能力。

　　程偉紅回憶，前些天，一位小患者在外骨骼機(jī)器人的幫助下，邁出了人生第一步�！拔医K于可以牽著兒子的手散步了！”孩子的母親激動地說。一旁的程偉紅也感動不已。