中国科学家突破脑机接口技术，成功开展首例临床试验

近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（以下简称“脑智卓越中心”）成功开展了中国首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验，标志着我国在这一领域取得了重大突破，成为继美国之后全球第二个进入临床试验阶段的国家。此次试验的核心人物包括脑智卓越中心的研究团队，以及一位因高压电事故导致四肢截肢的男性受试者。 脑智卓越中心团队自主研发的神经电极，具备全球最小尺寸和最强柔性的特点，截面积仅为国外同类产品的1/5到1/7，柔性强达百倍以上，极大降低了对脑组织的损害。这种超柔性神经电极能够高密度、大范围、高通量、长时间稳定采集脑电信号，解决了植入式脑机接口前端电极组织相容性差和信道带宽窄的关键问题。该电极已在啮齿类、非人灵长类和人脑中进行了长期植入与记录验证，性能可靠。 这套侵入式脑机接口系统是国内唯一获得注册型式检验报告的产品，可以长期稳定采集单神经元Spike信号，为后续应用提供了高质量的神经电信号数据。系统采用了一个直径26mm、厚度不足6mm的微型植入体，这是全球尺寸最小的脑控植入体，仅有硬币大小，极大提升了手术的安全性和友好度。此外，该系统能够通过较少的植入电极实现高效的脑控效果，进一步提高了患者的获益风险比。 在实时在线解码方面，研究团队开发了一个创新的在线学习框架，使用参数自适应调节机制来动态优化神经解码器。这不仅克服了传统静态解码模型难以适应神经信号时变特性的难题，还结合柔性电极的高稳定性信号采集和高精度神经发放估计策略，实现了低延迟、高鲁棒性、跨天稳定的实时在线运动解码。动物实验中，猕猴通过植入该系统实现了脑控光标的移动和打字，系统运行稳定，没有发生感染或电极失效的情况。此外，研究团队还成功进行了植入体的二次植入试验，验证了系统的长期可靠性。 对于这位四肢截肢的男性受试者，研究团队在术前使用了功能磁共振成像联合CT影像技术，重构了受试者的三维脑模型，以确保植入位置的精确性。自2025年3月植入设备以来，系统运行稳定，术后两个多月内未出现任何感染或电极失效问题。经过两三周的训练，受试者已经能够熟练使用脑机接口系统玩赛车游戏、下象棋等，操作水平与普通人的触摸板控制相差无几。 研究团队表示，下一步将尝试让受试者使用机械臂进行日常生活中的行动，如抓握物体、拿杯子等。此外，还计划让受试者操控更复杂的物理外设，如机器狗和具身智能机器人等，以进一步拓展受试者的生活边界。长远来看，该侵入式脑机接口系统有望显著改善完全性脊髓损伤、双上肢截肢及肌萎缩侧索硬化症患者的生活质量。