中国科学家在脑机接口领域，再次取得重大进展

脑机接口，这颇有些高大上和科幻感的词正悄悄走进我们的生活。而社交网络上，一说起脑机接口，往往会首先想到国外的某些公司的最新进展。

其实，我国在脑机接口方面，一直在稳步前进。脑机接口、神经技术和神经科学研究都是“中国脑计划”的重点领域，该计划从“十三五”规划就已经开始实施了。

早在2020年，浙江大学宣布成功完成了中国首例脑机接口（BCI）植入手术。这项手术由浙江大学和浙江大学医学院附属第二医院联合完成，帮助一名因车祸完全瘫痪的72岁男子通过人机接口技术实现了完成诸多动作。经过训练后，这名男子可以通过意念控制外部机械臂和操作器，进行握手、端饮料、吃油条和打麻将等活动。

来源：中新网

脑机接口技术通过在大脑与外部设备之间建立新的通信和控制通道，使得即使脊髓和神经通路受损，但大脑皮层仍然功能正常时，通过计算机解读大脑信号来控制外部设备。研究团队关键成员王跃明介绍，微电极阵列被直接插入运动皮层，以检测个体神经元的放电频率，并成功稳定了获取的信号。这也证明了在老年患者中使用植入式脑机接口的可行性。未来这项研究的临床应用将进一步扩展到语言、感觉、认知等更复杂的功能重建。

到了2024年2月，我国团队又取得了新进展，首都医科大学附属北京天坛医院神经外科贾旺教授团队联合清华大学洪波教授团队，利用微创脑机接口技术，首次成功帮助高位截瘫患者实现意念控制光标移动。

这名35岁的男性患者因5年前的意外事故导致颈椎高位截瘫，完全失去自理能力。去年12月19日，贾旺团队成功为患者实施微创无线脑机接口植入手术，将微型脑机接口处理器植入患者颅骨中，并成功采集到脑膜外的感觉运动脑区神经信号。术后第10天，患者顺利出院，居家后通过远程指导进行康复训练。经过近两个月的训练，患者不仅可以通过意念驱动气动手套抓握水瓶，还能控制电脑屏幕上的光标移动，实现与科技电子产品的交互。

这项技术有望为高位截瘫、肌萎缩侧索硬化等神经功能障碍患者提供全新的康复治疗方向，为他们恢复生理功能、回归社会带来新的希望。

2024年6月天津大学脑机交互与人机共融海河实验室团队与南方科技大学等合作开发了全球首个可开源的片上脑智能交互系统MetaBOC。该系统通过培养的“大脑”与电极芯片耦合，利用编解码及刺激-反馈技术，实现了机器人在避障、跟踪、抓握等任务中的无人控制，并完成了多种类脑计算的启发工作。这项技术为混合智能和类脑计算等前沿科技领域的发展提供了革命性的推动力。

研究团队首次证实了物理场促进人源性脑类器官生长发育的作用，厘清了低强度聚焦超声对大脑调控的原理机制，为片上脑机接口提供了更好的智能基础。该研究成果发表在国际期刊《大脑》上，显示了片上脑系统在医疗康复领域的巨大应用潜力。天津大学副校长明东教授表示，片上脑-机接口作为脑机接口领域的重要新兴分支，未来有望在混合智能、类脑计算等领域产生深远影响。

来源：天津大学

脑机接口作为一种前沿技术，正逐步改变我们对大脑和机器之间关系的理解。尽管我们已经取得了显著的进展，但未来的道路依然充满挑战。从技术角度来看，我们需要解决信号解码的精确性、实时性和稳定性问题，以便实现更加自然和高效的人机交互。从伦理和法律角度来看，脑机接口带来的隐私保护、数据安全和伦理道德问题同样不容忽视。

总的来说，脑机接口并不是外国的专利，在我国发展势头也同样迅猛。脑机接口不仅是一项技术革新，更是人类探索自身潜能和与外部世界互动方式的重要里程碑。我们期待，在不远的将来，脑机接口能够真正实现大脑与机器的无缝连接，为人类社会的发展注入新的动力和活力。

作者：Denovo，分析化学博士

审核专家：首都医科大学附属北京天坛医院创伤神经外科 研究员 刘伟明

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