我国侵入式脑机接口进入临床试验阶段——意念控物已在路上

脑机接口(jiēkǒu)这一(zhèyī)曾经出现在科幻电影中的“意念控制术”，如今正从梦想照进现实。记者从中国科学院(zhōngguókēxuéyuàn)获悉：近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越(zhuóyuè)创新中心联合复旦大学附属华山医院及相关企业，成功开展了我国(wǒguó)首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验。该成果标志着我国成为继美国之后，全球第二个将侵入式脑机接口技术推进到临床试验阶段的国家(guójiā)。 受试者是一位(yīwèi)因高压电事故导致四肢截肢的(de)男性。今年(jīnnián)3月，两根仅有(yǒu)头发丝百分之一粗细的柔性电极通过微创手术埋入了他的大脑皮层，连接到一枚硬币大小、镶嵌于(yú)颅骨的植入体上。通过这个系统，采集到的大脑信号会以无线的方式传输给外部设备，并解码成计算机能够理解的操作意图。 “目前，受试者术后未出现感染和电极失效的(de)(de)情况。”脑智(nǎozhì)卓越中心研究员赵郑拓告诉记者，经过2周至3周的训练，受试者已能用“意念”操控电脑下象棋、玩赛车游戏。 根据设备与大脑组织的接触程度，脑机接口(jiēkǒu)通常分为侵入(qīnrù)式、半侵入式和非(fēi)侵入式三类，其中侵入式采集(cǎijí)信号质量最好，难度(nándù)也最大。中国科学院院士、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任蒲慕明说，全球(quánqiú)脑机接口的研究已开展近30年，其中一类就是把电极插入病患大脑的某个区域(qūyù)进行治疗。此前，科研人员一直未能(wèinéng)很好地解决脑机接口设备微小化、系统化、无线化的问题，患者头上常常要套一个笨重的大“钢盔”，才能实现大脑与外界的连通，通过“钢盔”采集、读取脑神经信号来控制外部设备。 不仅仅是“傻大粗”的(de)问题，以往硬质材料的电极(diànjí)植入后，还可能对脑组织造成损伤。赵郑拓介绍，瞄准这些痛点，团队研制及生产的神经(shénjīng)电极，让脑细胞几乎“意识”不到旁边有异物，可有效降低对脑组织的损伤。而且，它还具备高密度、大范围、高通量、长时间的信号采集能力。目前，该超柔性神经电极已相继完成(wánchéng)在啮齿类、非人(fēirén)灵长类和人脑中长期植入与稳定记录验证，这为植入式脑机(nǎojī)接口(jiēkǒu)前端电极组织相容性差和信道带宽窄等问题提供了更好的解决方案。 精准定位和植入(zhírù)也是整个手术成功的关键。“高精度的电极植入可以为后续的信号(xìnhào)采集和解码奠定重要基础。”华山医院神经外科副主任医师路俊锋介绍，在为受试者进行手术前，他们采用了功能磁共振成像联合CT影像(yǐngxiàng)技术，重构了受试者专属三维模型与人脑运动(yùndòng)皮层(pícéng)的详细功能地图以确保植入位置的精确性。整个手术过程精确到毫米级别，最大限度地保证了安全性和有效性(yǒuxiàoxìng)。 “未来，随着该侵入式系统(xìtǒng)脑机接口系统获批注册上市，完全性脊髓损伤、双上肢截肢及肌萎缩侧索硬化症患者群体(qúntǐ)的生存质量有望得到显著改善。”赵郑拓表示，下一步项目(xiàngmù)团队会(huì)尝试让受试者使用机械臂，以及控制(kòngzhì)复杂物理外部设备，拓展其生活边界。（经济日报记者 沈 慧） 更多资讯或合作欢迎(huānyíng)关注中国经济网(jīngjìwǎng)官方微信（名称：中国经济网，id：ourcecn） 更多内容或合作欢迎关注中国(zhōngguó)经济网官方微信(wēixìn)（id：ourcecn）