近日，中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復旦大學附屬華山醫(yī)院，與相關(guān)企業(yè)合作，成功開展了我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(shù)上成為全球第二個進入臨床試驗階段的國家。
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(shè)備以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，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。未來，這一系統(tǒng)將有望為脊髓損傷、截肢等患者群體，通過運動功能替代技術(shù)實現(xiàn)生存質(zhì)量改善。
全球最小尺寸、柔性最強的神經(jīng)電極
△超柔性電極尺寸極小，僅約頭發(fā)絲的1/100
中國科學院腦智卓越中心研制及生產(chǎn)的神經(jīng)電極是目前全球最小尺寸、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，柔性超過其百倍，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(guān)鍵瓶頸提供了開拓性的解決方案。
全球最小尺寸的腦控植入體
△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
在手術(shù)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(shè)備，再在凹槽中打一個在顱骨上開5毫米的穿刺孔。采用神經(jīng)外科微創(chuàng)術(shù)式，在有效降低手術(shù)期風險的同時，顯著縮短術(shù)后康復周期。
精準定位與植入
靶向大腦運動控制中心
△中國首例無線侵入式腦機接口系統(tǒng)前瞻性臨床試驗手術(shù)現(xiàn)場
精準定位和植入是整個手術(shù)成功的關(guān)鍵。高精度的電極植入可以為后續(xù)的信號采集和解碼奠定重要基礎(chǔ)。在為受試者進行手術(shù)前，華山醫(yī)院采用了功能性核磁成像定位、人腦圖譜繪制定位、受試者專屬三維模型構(gòu)建等多種腦功能定位方案繪制了患者大腦運動皮層的詳細功能地圖以確保植入位置的精確性。整個手術(shù)過程精確到毫米級別，最大限度地保證了安全性和有效性。
使用機械臂
拓展生活邊界
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)還將涉及對復雜物理外設(shè)進行控制，例如對機器狗、具身智能機器人等智能代理設(shè)備的控制，拓展生活邊界。
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