近日，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)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(biāo)志著我國在侵入式腦機接口技術(shù)上成為全球第二個進(jìn)入臨床試驗階段的國家。

受試者是一位因高壓電事故導(dǎo)致四肢截肢的男性。自今年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(xùn)練，他便實現(xiàn)了下象棋、玩賽車游戲等功能，達(dá)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

中國科學(xué)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，讓腦細(xì)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。

△超柔性電極尺寸極小，僅約頭發(fā)絲的1/100。

全球最小尺寸的腦控植入體

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。

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(fēng)險的同時，顯著縮短術(shù)后康復(fù)周期。

△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。

精準(zhǔn)定位與植入

靶向大腦運動控制中心

精準(zhǔn)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(jìn)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(xì)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。

△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

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(fù)雜物理外設(shè)進(jìn)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。央視新聞