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12月17日,中国科学院脑科学与智能技术卓越中心宣布,该中心与科研机构和国家医疗部门合作开展的第二期侵入式脑机接口临床试验取得新进展。此次临床试验在技术上实现了从二维屏幕光标控制到三维物理世界交互的重大转变。接受这次脑机接口临床试验的患者是一位中年男子。由于不幸摔倒,患者脊髓受伤,于2022年成为四肢瘫痪,尽管康复一年多,病情仍不见好转,只能活动头部和颈部。 2025年6月,患者是我植入了科研团队开发的脑机接口系统。最初,经过两到三周的训练,患者可以用意念控制电脑光标、平板电脑和其他电子设备。这也是研究团队首次进行侵入式脑机接口临床试验所达到的动作水平。为了进一步提高注射器与周围环境交互的能力,研究团队通过引入更新的技术,将脑机接口的应用场景从二维显示扩展到三维物理世界。如今,大脑的“思维”让我们可以通过手机、电脑达到与常人相似的运动速度,对实体智能机器人进行初步控制。侵入式脑机接口由两部分组成:前置传感器和后置处理器。前传感器的厚度约为 1/100人的头发。传感器被植入植入大脑约5至8毫米,并且在植入后处理器之前将植入颅骨变薄3至5毫米。整个过程是一个微创过程。专家表示,额叶传感器是连接大脑的网络。据说相当于一根电缆,负责与外界连接,上传下载各种信息。后台处理器负责将大脑中这些微弱的神经活动转换为数字信号,一种机器可以理解的语言。这样,被植入的人就可以通过意念控制外部设备,为他们的生活提供帮助。可见,本次公布的侵入式脑机接口系统的主要特点是连续、稳定、低延迟、控制精准。为了实现这些目标,科研团队开发了高压缩比和高保真度的神经数据压缩技术,创新性地集成了“脉冲间隔附近的峰值频段功率”和“尖峰计数”等多种数据压缩方法。这种混合解码模型即使在相对嘈杂的神经信号环境中也能高效提取有用信息,将大脑整体控制性能提高15%至20%。此外,科研团队还攻克了“空中稳定神经群体对齐”、“在线重新校准”等关键核心技术,使系统能够在患者日常使用过程中实时无声地调整解码参数,让植入者使用起来更加舒适。同时,系统从信号采集到向外设发出指令的端到端延迟也被压缩到100毫秒以内,小于人体本身的生理延迟。延迟确保思想和行动或多或少同步,使患者能够更流畅的控制体验。基于此,科研团队目前正在研究其他应用场景,以适应植入接受者的不同需求。中国科学院院士、脑科学与智能技术卓越中心学术主任蒲慕敏表示,电极被证实在大脑中长期安全稳定,信号的记录和解码也稳定。这是将侵入式脑机接口转化为现实世界医疗应用的必要步骤。未来,相关技术将扩展到更多应用,例如解码大脑中的语言信息。 (央视记者 帅俊全 楚尔佳)