每經(jīng)編輯｜畢陸名    

據(jù)新華社14日?qǐng)?bào)道，近日，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院與相關(guān)企業(yè)，開展了侵入式腦機(jī)接口的前瞻性臨床試驗(yàn)。這標(biāo)志我國在侵入式腦機(jī)接口技術(shù)上成為繼美國之后，全球第二個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的國家。

圖片來源：視頻截圖

受試者是一位因高壓電事故四肢截肢的男性。受試者2025年3月植入該腦機(jī)接口設(shè)備以來，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，術(shù)后至今未出現(xiàn)感染和電極失效的情況。僅用2周至3周的訓(xùn)練，受試者可以借助腦機(jī)接口系統(tǒng)下象棋、玩賽車游戲，達(dá)到了跟普通人控制電腦觸摸板相近的水平。

腦機(jī)接口通常根據(jù)設(shè)備與大腦組織的接觸程度分為侵入式、半侵入式和非侵入式三類，其中侵入式采集信號(hào)質(zhì)量最好，難度也最大。

記者采訪了解到，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心趙鄭拓研究員團(tuán)隊(duì)及李雪研究員團(tuán)隊(duì)研制生產(chǎn)的腦機(jī)接口系統(tǒng)，由一個(gè)硬幣大小的腦控植入體和兩條細(xì)若游絲的電極組成。電極連接在植入體上，電極粗細(xì)僅約發(fā)絲的百分之一，植入體直徑為26毫米、厚度不到6毫米。

植入該系統(tǒng)不用整體貫穿顱骨，而是在大腦運(yùn)動(dòng)皮層上方的顱骨上“打薄”出一塊硬幣大小的凹槽用以鑲嵌設(shè)備，再在凹槽中打一個(gè)5毫米大小的穿刺孔。

華山醫(yī)院團(tuán)隊(duì)在術(shù)前運(yùn)用腦功能成像技術(shù)，為患者大腦運(yùn)動(dòng)皮層繪制出詳細(xì)功能“地圖”，手術(shù)時(shí)借助高精度導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電極精準(zhǔn)植入。

實(shí)時(shí)在線解碼是腦機(jī)接口技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。趙鄭拓表示，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了在線學(xué)習(xí)框架，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)解碼器的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，可以在十幾毫秒的窗口期內(nèi)完成神經(jīng)信號(hào)特征提取、運(yùn)動(dòng)意圖解析及控制指令生成。

下一步，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)會(huì)嘗試讓受試者使用機(jī)械臂，后續(xù)還將涉及對(duì)機(jī)器狗、具身智能機(jī)器人等復(fù)雜外部設(shè)備的控制。

據(jù)央視新聞報(bào)道，除了我國首例侵入式腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)外，幾天前《科學(xué)》期刊的最新研究成果顯示，我國科學(xué)家還通過腦機(jī)接口使失明動(dòng)物恢復(fù)視覺功能。與此同時(shí)，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)院?jiǎn)⒂萌A中地區(qū)首個(gè)腦機(jī)接口門診，我國首個(gè)腦機(jī)接口臨床與轉(zhuǎn)化病房也于今年5月在北京天壇醫(yī)院成立。腦機(jī)接口的快速發(fā)展，讓應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富。那么，腦機(jī)接口究竟有哪些種類？各自又有哪些特點(diǎn)呢？

非侵入式腦機(jī)接口，顧名思義就是無需對(duì)患者進(jìn)行手術(shù)，只需將采集信號(hào)的電極附于患者顱骨外的頭皮上。該技術(shù)路徑對(duì)于患者來說風(fēng)險(xiǎn)小、安全性高，但由于人體顱骨的遮蔽效應(yīng)，這種方式所獲取的神經(jīng)信號(hào)精度不夠高，能實(shí)現(xiàn)的功能受到較大限制，主要應(yīng)用于以監(jiān)測(cè)和輔助改善為目的的消費(fèi)醫(yī)療場(chǎng)景中。

半侵入式腦機(jī)接口技術(shù)則是將電極植入顱腔，置于大腦皮層表面進(jìn)行信號(hào)采集。這種方式需要對(duì)患者進(jìn)行開顱手術(shù)，所采集信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)于非侵入式，目前主要被用于定位腦部病灶的臨床診斷，有望應(yīng)用在癲癇等疾病的診斷治療中。

侵入式腦機(jī)接口技術(shù)是將電極直接植入到大腦皮層中，可直接接觸到神經(jīng)元細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)對(duì)高質(zhì)量的神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行采集和精細(xì)調(diào)控。由于擁有單神經(jīng)元級(jí)別的記錄與刺激精度，這一技術(shù)在藥物難治性神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療、運(yùn)動(dòng)感覺等功能障礙修復(fù)、失明失聰治療等方面，具備很高的臨床應(yīng)用潛力。同時(shí)，也最有可能在未來實(shí)現(xiàn)我們認(rèn)為的科幻腦機(jī)接口場(chǎng)景，改變?nèi)伺c外界的通信方式。

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合新華社、央視新聞

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