近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合复旦大学附属华山医院及相关企业,开展了侵入式脑机接口的前瞻性临床试验。这标志着我国成为继美国之后,全球第二个进入该技术临床试验阶段的国家。
参与试验的是一位因高压电事故四肢截肢的男性。自2025年3月植入脑机接口设备以来,系统运行稳定,术后至今未出现感染和电极失效的情况。经过仅两周至三周的训练,受试者能够借助脑机接口系统下象棋、玩赛车游戏,达到了与普通人使用电脑触摸板相近的控制水平。
脑机接口根据设备与大脑组织的接触程度分为侵入式、半侵入式和非侵入式三类,其中侵入式采集信号质量最佳,但技术难度也最大。赵郑拓研究员团队及李雪研究员团队研制生产的脑机接口系统由一个硬币大小的脑控植入体和两条细若游丝的电极组成。电极连接在植入体上,其粗细仅为发丝的百分之一,而植入体直径为26毫米、厚度不到6毫米。
植入该系统时,无需整体贯穿颅骨,只需在大脑运动皮层上方的颅骨上“打薄”出一块硬币大小的凹槽用以镶嵌设备,并在凹槽中打一个5毫米大小的穿刺孔。华山医院团队在术前运用脑功能成像技术,为患者大脑运动皮层绘制详细的功能“地图”,并在手术过程中借助高精度导航系统实现电极精准植入。
实时在线解码是脑机接口技术的关键环节。赵郑拓团队研发了在线学习框架,能够在十几毫秒的时间窗口内完成神经信号特征提取、运动意图解析及控制指令生成。未来,项目团队计划让受试者尝试使用机械臂,并进一步探索对机器狗、具身智能机器人等复杂外部设备的控制。