第一財經(jīng)14日從中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心獲悉，近日，中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心（趙鄭拓研究組及李雪研究組）聯(lián)合復旦大學附屬華山醫(yī)院（吳勁松/路俊鋒團隊），與相關企業(yè)合作，成功開展了中國首例侵入式腦機接口的前瞻性臨床試驗。該成果標志著我國在侵入式腦機接口技術上成為繼美國之后，全球第二個進入臨床試驗階段的國家，也是上海市腦機接口臨床試驗與轉化重點實驗室依托兩家單位成立后的首項重要成果。
受試者是一位因高壓電事故導致四肢截肢的男性。自2025年3月植入該腦機接口設備以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，術后至今一個多月未出現(xiàn)感染和電極失效的情況。僅用2-3周的訓練，他便實現(xiàn)了下象棋、玩賽車游戲等功能，達到了跟普通人控制電腦觸摸板相近的水平。該系統(tǒng)在未來獲批注冊上市后，有望顯著改善完全性脊髓損傷、雙上肢截肢及肌萎縮側索硬化癥患者等群體的生存質(zhì)量。
與當前世界上唯一進入臨床試驗階段的，代表業(yè)界最高水平的伊隆·馬斯克創(chuàng)辦企業(yè)Neuralink侵入式腦機接口系統(tǒng)中使用的神經(jīng)電極相比，腦智卓越中心在神經(jīng)界面技術上處于領先地位。
趙鄭拓團隊研制及生產(chǎn)的神經(jīng)電極是目前全球尺寸最小、柔性最強的神經(jīng)電極，截面積僅為Neuralink所使用電極的1/5到1/7，柔性超過Neuralink百倍，讓腦細胞幾乎‘意識’不到旁邊有異物，最大程度上降低了對腦組織的損傷。該超柔性神經(jīng)電極具備高密度、大范圍、高通量、長時間的穩(wěn)定在體神經(jīng)信號采集能力，已相繼完成在嚙齒類、非人靈長類和人腦中長期植入和穩(wěn)定記錄驗證，為解決植入式腦機接口前端電極組織相容性差和信道帶寬窄的關鍵瓶頸問題提供了開拓性的方案。
趙鄭拓和李雪團隊的侵入式腦機接口系統(tǒng)是國內(nèi)唯一獲得了注冊型檢報告且可以長期穩(wěn)定采集到單神經(jīng)元Spike信號的腦機接口系統(tǒng)，其毫秒級、單神經(jīng)元水平的神經(jīng)信號捕獲特性為應用提供了良好的神經(jīng)電信號數(shù)據(jù)基礎。在手術友好程度方面，腦智卓越中心研制的植入體直徑26mm、厚度不到6mm，是全球最小尺寸的腦控植入體，僅硬幣大小，為Neuralink產(chǎn)品1/2。因此不需要整體貫穿顱骨，只需要在大腦運動皮層上方的顱骨上“打薄”出一塊硬幣大小的凹槽用以鑲嵌設備，再在凹槽中打一個5毫米的穿刺孔。采用神經(jīng)外科微創(chuàng)術式，在有效降低手術期風險的同時，顯著縮短術后康復周期。基于成熟外科技術構建的完整操作體系，其標準化的操作流程更利于在各級醫(yī)療機構神經(jīng)外科開展規(guī)模化應用。
超柔性電極尺寸極小，僅約頭發(fā)絲的1/100
此外，有別于Neuralink較多的冗余設計，該侵入式腦機接口系統(tǒng)是在神經(jīng)科學原理指導下設計的，可以通過較少數(shù)量的植入電極實現(xiàn)跟Neuralink相似的控制水平。該低冗余量設計盡量減少對患者帶來植入損傷，讓患者收益風險比最高。
依托腦智卓越中心國際領先的非人靈長類研究平臺，在開展人體試驗之前，該系統(tǒng)的安全性和功能性已經(jīng)在獼猴中得到了驗證。侵入式腦機接口系統(tǒng)被植入到獼猴運動皮層的手部和手臂功能區(qū)，植入手術順利完成后系統(tǒng)持續(xù)運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)感染和電極失效的情況。獼猴經(jīng)過訓練，已成功實現(xiàn)了僅憑神經(jīng)活動即可敏捷且精準的控制計算機光標運動，并在此基礎上實現(xiàn)目標引導下的腦控打字。
下一步項目團隊會嘗試讓受試者使用機械臂，使得他可以在物理生活中完成抓握、拿杯子等操作。后續(xù)還將涉及到對復雜物理外設進行控制，例如對機器狗、具身智能機器人等智能代理設備的控制，從而拓展他的生活邊界。
(圖片皆為采訪單位提供)
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