從魔術(shù)表演中的“讀心”幻想到病床邊的科技奇跡，腦機接口正從“意念操控”轉(zhuǎn)變?yōu)榭祻?fù)醫(yī)學(xué)的現(xiàn)實。它跨越神經(jīng)信號與機械執(zhí)行的鴻溝，讓癱瘓者重獲運動與溝通的可能。

這項融合科技與人文的技術(shù)，正重塑著生命的尊嚴(yán)。

——編者

你知道心靈感應(yīng)嗎？在魔術(shù)表演舞臺上，魔術(shù)師仿佛擁有“讀心術(shù)”，總能精準(zhǔn)捕捉觀眾的內(nèi)心想法，這在魔術(shù)界被稱為“心靈感應(yīng)”。

在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，有一種比魔術(shù)更神奇的現(xiàn)實版“心靈感應(yīng)”——它不僅能讀懂人的想法、通過特定方式表達(dá)，更能為肢體受限、無法言語的患者點亮康復(fù)之路，這就是腦機接口技術(shù)。

百年前的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，奠定技術(shù)基石

100年前，德國神經(jīng)科學(xué)家漢斯·伯格首次記錄了人類腦電圖，意在揭示人腦與電流是有密切聯(lián)系的。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)學(xué)者又進(jìn)行了更深入的研究，發(fā)現(xiàn)人腦產(chǎn)生的電信號可以反映不同的思維活動和生理狀態(tài)。并且，通過特定的技術(shù)手段，能夠?qū)@些腦電信號進(jìn)行采集、分析和處理，進(jìn)而實現(xiàn)與外部設(shè)備的交互，這便是腦機接口技術(shù)的雛形。

腦機接口技術(shù)一般分三個主要步驟：讀取、解碼、表達(dá)。

讀取，指的是讀取思考時大腦產(chǎn)生的電信號。目前讀取的方法主要分為三類：一是非侵入式，就像戴帽子一樣在頭皮表面采集信號，安全但信號較弱；二是侵入式，需要通過微創(chuàng)手術(shù)將電極植入大腦皮層，雖然有風(fēng)險，但能捕捉到更精準(zhǔn)的信號；三是半侵入式，也是通過微創(chuàng)手術(shù)，但電極不插入腦組織，而是置于顱骨下方、硬腦膜上或腦表面，兼顧安全性與信號精度。

解碼，指的是分析這些電信號所要發(fā)出的指令。表達(dá)，則是把分析出來的結(jié)果進(jìn)行具象化的現(xiàn)實體現(xiàn)。

隨著信號采集、解碼算法、反饋系統(tǒng)等一系列技術(shù)進(jìn)步，使得大腦與外部設(shè)備直接通信成為現(xiàn)實。如今，腦機接口已從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用，尤其在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，逐步進(jìn)入臨床應(yīng)用。

需要說明的是，當(dāng)前的腦機接口并非“窺探內(nèi)心秘密”，其讀取的主要是患者大腦中“抬手”“邁步”“發(fā)聲”等明確的運動或溝通指令。

科學(xué)技術(shù)突破，“人機合一”已初步實現(xiàn)

2014年巴西世界杯開幕式上，一位高位截癱近10年的青年憑借“意念”控制機械外骨骼踢出了賽事第一球。這一震撼全球的瞬間，不僅是康復(fù)醫(yī)學(xué)的奇跡，更成為腦機接口技術(shù)從實驗室走向公眾視野的重要里程碑。

此后十年間，腦機接口技術(shù)已跨越單純的概念展示，邁入技術(shù)質(zhì)變與商業(yè)化加速的全新階段——

一方面，硬件層面的革新為“讀心”提供了堅實基礎(chǔ)。神經(jīng)科學(xué)與材料學(xué)的深度融合，催生了柔性電極、高密度電極陣列等新型傳感技術(shù)。這些創(chuàng)新不僅顯著提升了設(shè)備的生物相容性與長期穩(wěn)定性，更讓捕捉高精度的神經(jīng)元信號成為可能。

另一方面，軟件算法的進(jìn)化為系統(tǒng)注入了靈魂。人工智能尤其是深度學(xué)習(xí)技術(shù)的介入，極大提升了對復(fù)雜神經(jīng)信號的解碼與編碼能力。這使得腦機接口不再局限于簡單指令執(zhí)行，而是能夠?qū)崿F(xiàn)控制假肢完成握手、喝水等精細(xì)操作，甚至重建觸覺反饋等自然且復(fù)雜的人機交互。如今，在政策扶持與資本注入的雙重驅(qū)動下，這項技術(shù)正加速落地，成為康復(fù)醫(yī)學(xué)中觸手可及的現(xiàn)實。

在我國，腦機接口已從“實驗室前沿研究”邁入“國家戰(zhàn)略+臨床應(yīng)用”的新階段。國家在“中國腦計劃”“十四五”規(guī)劃等重大科技項目中均將腦機接口列為重點方向，各地陸續(xù)建設(shè)腦科學(xué)與腦機接口平臺，為技術(shù)攻關(guān)提供全方位支持。

國內(nèi)科研團隊與醫(yī)療機構(gòu)也不斷取得突破。例如，2020年，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科與浙江大學(xué)求是高等研究院腦機接口團隊通過國內(nèi)首例植入式腦機接口手術(shù)，讓高位截癱患者能夠用意念控制機械臂完成握手、喝可樂等動作；上海腦虎科技與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院合作，在一位癲癇患者腦中植入自主研發(fā)的256通道柔性電極，實現(xiàn)意念操控玩《黑神話：悟空》游戲。

圍繞腦機接口，國內(nèi)還涌現(xiàn)出一批創(chuàng)新企業(yè)，從非侵入式的注意力訓(xùn)練、康復(fù)輔具，到植入式的運動和溝通重建系統(tǒng)，都在積極探索“用大腦直接驅(qū)動設(shè)備”的新型康復(fù)模式，讓腦機接口真正服務(wù)于中風(fēng)、脊髓損傷等患者的功能重建和生活質(zhì)量提升。

科幻場景正在變成醫(yī)學(xué)現(xiàn)實

在不少科幻電影中，主角身穿智能戰(zhàn)甲飛天遁地的場景，或許正是腦機接口技術(shù)將帶來的未來圖景。

在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，這項技術(shù)的潛力遠(yuǎn)不止于此：未來，它或許能徹底打破肉身與機器的界限，為曾經(jīng)讓臨床醫(yī)生束手無策的疾病提供全新解決方案，甚至實現(xiàn)徹底治愈；當(dāng)腦機接口與AI深度融合，人類或?qū)⑦M(jìn)一步突破肉體桎梏。

對于康復(fù)患者而言，這不僅是技術(shù)的勝利，更是人文的關(guān)懷：坐在輪椅上的少年或許能重新奔跑，通過觸覺反饋再次感受腳下泥土的柔軟；無法言語的患者能清晰表達(dá)心聲，與親友自如溝通；肢體受限的人能自主完成穿衣、進(jìn)食等日常動作，重獲生活尊嚴(yán)。

這正是腦機接口最動人的“魔術(shù)”——它沒有魔術(shù)的虛幻，卻有著醫(yī)學(xué)的溫度與科技的力量。通過精密設(shè)備捕捉大腦神經(jīng)信號，將其轉(zhuǎn)化為可識別的指令與信息，打破傳統(tǒng)溝通的壁壘，為康復(fù)患者搭建起與世界對話的橋梁。隨著技術(shù)的持續(xù)迭代，我們有理由相信，腦機接口將在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)造更多奇跡，讓更多患者重獲新生。

相關(guān)鏈接：哪類疾病適用腦機接口技術(shù)？

運動功能障礙：中風(fēng)、脊髓損傷、帕金森等疾病常導(dǎo)致患者無法自如控制肢體，腦機接口技術(shù)能夠“繞過”受損的神經(jīng)通路，直接捕捉大腦的運動意圖。

嚴(yán)重溝通障礙：如肌萎縮側(cè)索硬化，即我們常說的“漸凍癥”。這類疾病的晚期患者可能完全失去對肌肉的控制能力，包括打字、說話等。腦機接口技術(shù)能解碼患者的語言意圖，并將其轉(zhuǎn)化為文字或者語音輸出。

嚴(yán)重意識障礙：腦機接口技術(shù)可以通過檢測患者（如嚴(yán)重昏迷）對于外界聲音、圖像等刺激的大腦反應(yīng)，來評估其殘存的意識水平，為制定臨床治療方案提供客觀依據(jù)。

早期認(rèn)知障礙：腦機接口技術(shù)用于早期的認(rèn)知功能訓(xùn)練，如記憶力、注意力等訓(xùn)練，可以延緩病情，還可根據(jù)患者的認(rèn)知障礙程度，設(shè)計神經(jīng)反饋訓(xùn)練，改善其認(rèn)知功能。

神經(jīng)精神障礙：如抑郁癥、癲癇、孤獨癥等，腦機接口技術(shù)可以精準(zhǔn)采集腦電信號等多模態(tài)數(shù)據(jù)，提高對此類疾病的診斷準(zhǔn)確性。在治療方面，精細(xì)化篩選出跟疾病相關(guān)的腦電信號，提供實時監(jiān)控并調(diào)節(jié)特定腦區(qū)的活動來改善癥狀。

感覺功能替代：人工耳蝸就是一種成熟的腦機接口技術(shù)的應(yīng)用。在目前臨床研究中，腦機接口技術(shù)對于耳鳴、青光眼等疾病的輔助診斷，也存在巨大潛力。

（作者分別為海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科主管康復(fù)治療師，康復(fù)醫(yī)學(xué)科副主任醫(yī)師）