“现正在我能够通过自身的意念操纵电脑，有种心随所动的感受。”受试者叹息。今朝，硬币巨细的植入体正嵌正在他的颅骨上，逮捕毫秒级的单神经元电信号。

　　截至本年6月，该体系连续运转宁静，未展现习染和电极失效情景，为大界限临床试验供给闭头支持。这是我邦首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验，由中邦科学院脑科学与智能工夫卓着改进中央赵郑拓讨论员团队及李雪讨论员团队，共同复旦大学附庸华山病院神经外科吴劲松/途俊锋团队，与闭连企业协作展开。

　　这符号着我邦正在侵入式脑机接口工夫上，成为继美邦之后，环球第二个进入临床试验阶段的邦度。

　　一根惟有头发丝1%那么细的超柔性电极，正测试以一种史无前例的形式，融入人类大脑神经构制的微观宇宙。

　　正在这之前，代外侵入式脑机接口业界最高水准的，是埃隆·马斯克开办的Neuralink公司。而赵郑拓团队研制的神经电极，截面积仅为Neuralink所操纵电极的五分之一到七分之一，柔性超出百倍。这种超柔性电极，让脑细胞简直“认识”不到异物存正在。植入体直径26毫米、厚度不到6毫米，仅硬币巨细。

　　与Neuralink贯穿颅骨的计划区别，中邦计划只需正在运动皮层上方的颅骨处“打薄”出硬币大的凹槽，再正在凹槽上开一个5毫米穿刺孔，“不须要全部贯穿颅骨”。而项目团队采用的神经外科微创术式，可以有用下降手术危险，术后病愈周期明显缩短。

　　电极植入后，须正在十几毫秒内杀青神经信号照料。赵郑拓团队通过自决研发的正在线进修框架管理了这一挑拨。这相当于给解码器供给了及时正在线的辅助，其道理仿佛于“汽车的辅助驾驶体系”。

　　硬币巨细的植入体，同样潜伏工夫博弈，芯片组须要照料前端传感器转达的弱小神经信号。“信号最初被放大器放大，然后酿成数字信号。”赵郑拓说，“因为采样率出格高，须要提取出最有用的特性，才略传输出去。”体系正在内部杀青原始讯息特性提取和压缩后，无线传输给外部揣度机举办最终解码。

　　2024年12月，依托两家单元共同共筑，上海市脑机接口临床试验与转化要点测验室获批创建。此次手术的凯旋，是测验室创建后的首项首要收获。

　　“要点测验室将连续悉力于促进脑机接口工夫从根源讨论走向临床运用与家当转化，为脑机接口科技收获转化打通‘结尾一公里’。”测验室主任、复旦大学附庸华山病院神经外科专家吴劲松说。

　　“最初的电极正在植入大动物体内后，轻轻一碰就断了。”李雪叹息。这一环境促使团队寻找适宜的原料。

　　“遵循咱们从书本上学到的，或者逻辑上揣度，判决哪些原料插手会更好用、更结实，然后一个一个试验。”李雪告诉中青报·中青网记者，制为难点正在于电极既要结实，又要和平，“不走电”“不会被容易揪断”。

　　植入流程采用奇特工艺。“操纵一根出格细的钨针，电极前端会有一个孔，钨针能够穿过这个孔。”李雪说，“植入杀青后，把钨针取出来，电极会留正在内里。”

　　团队还基于电极超柔性特性做了电极冗余计划，“确保电极不会零落”，以管理柔性电极位移和信号衰减题目。

　　供电计划计划采用“无线充电和无线信号传输计划”，患者佩带的帽子状筑造采用连线传电的形式，“目前没有内置电池”。但李雪提到，已筹划升级旅途，“后期也许会插手小电池以告竣历久供电”，这将进一步解放患者步履控制。

　　针对术后习染危险，团队采用“向例的灭菌计划”。李雪提到，患者普通生涯不受影响，“能够寻常勾当，不须要从来戴着帽子”。

　　用复旦大学附庸华山病院神经外科副主任医师途俊锋的话说，这例脑机接口手术，就像是往大型体育馆里放麦克风。

　　大脑有近千亿个神经元，就像一座密闭的体育馆。大脑皮质共有6层，近千亿个神经元就像是分散正在6层看台上的观众，每个区域的观众通过发出区别的声响奉行区别的效力。

　　区别的脑机接口工夫，就像区别的收音形式。非侵入式工夫仿佛于正在体育馆外面听内里的声响；半侵入式工夫，如皮层电极，相当于正在看台顶部安插大方发话器，能逮捕到更众群体明显的声响。而侵入式脑机接口工夫，就好像进入体育馆内，将很众线层看台，安插到观众的眼前，“近间隔听左近每个观众的声响”。

　　复旦大学附庸华山病院与中邦科学院脑智卓着中央造成了“楼上手术楼下研发”的协同形式。手术当天，团队借助高精度导航体系，正在受试者苏醒形态下，将两根超柔性电极植入其大脑运动皮层指定区域。

　　电极前端仅5毫米植入脑构制，后端锚定正在颅骨镶嵌的植入体上。总共手术准确到毫米级别，颅骨仅开5毫米穿刺孔。

　　手术前半年，团队已杀青20余次模仿植入练习。“咱们采用效力性核磁成像定位、人脑图谱绘制订位、受试者专属三维模子修建等5种脑效力定位计划。”途俊锋向中青报·中青网记者说明，“手术中，受试者正在苏醒形态下联念手部运动，医疗团队才略及时验证神经信号输出，找到无误职位。”

　　自后，植入体正在颅骨内里放好，头皮缝好。受试者正在第五天告竣了单纯的脑控。此时，总共团队“才真正释怀”。

　　术后一周，受试者出院。原委两到三周陶冶，已告竣“意念”操纵电子产物。正在体系外部筑造集成的特制帽子中，无线供电器和信号接受器与植入体高效耦合。

　　据赵郑拓说明，陶冶流程“有点像学骑自行车”，一起初还须要刻乐趣考每个作为，但跟着进修，逐步变得自然流通。“使用已筑造的神经相干，举办运动联念。”赵郑拓说明，“更像是成年人进修蓝本不会的新妙技”。

　　据他先容，现在的中邦计划具备原创打破，电极尺寸更小，柔韧性更强，更闭头的是临床普适性。别的，本钱操纵也已纳入筹划，跟着流程优化，术前三维重构等闭键将精简。

　　“现正在的神经外科里常用的手术工具和筑造，足以支持总共体系的植入手术。”途俊锋说。这意味着异日，无须依赖手术机械人，“通常三甲病院均可践诺”。

　　隐私爱护机制已嵌入体系计划，受试者原始脑勾当讯息不会有泄漏危险。“要紧就两局部讯息，即大脑里提取的神经勾当讯息息争码器解读出来的操纵指令，惟有第二局部讯息会对外输出。”赵郑拓说。现在体系仅为单向讯息提取，“不存正在受到搜集和平攻击的危险”。

　　但挑拨照旧存正在，赵郑拓提到，目前“术后受试者神经勾当受到许众身分影响”；家当协同也需加紧，“和终端筑造的研发团队须要精细配合，有许众接口须要打通”。

　　体系和平性和效力性，正在人体试验前，仍然通过非人灵长类动物获得了验证。植入猕猴运动皮层的体系连续宁静运转，“未展现习染和电极失效的情景”，猕猴凯旋告竣脑控光标运动。更闭头的验证产生正在安定运转后，猕猴的植入体被手术和平取出，并更调新植入体，正在统一个颅骨开孔职位杀青二次植入。

　　术后，体系宁静运转，阐明植入体的后续升级规划可行。电极当前计划的5年寿命并非止境。

　　“这个别系能够支持患者正在相对较长周期内不必作更调。”赵郑拓对记者夸大可连续性，“异日，患者能够通过小的手术更新换代，永久操纵到最新工夫”。

　　目前，项目团队正将工夫延迟至物理交互层面。运用场景将对准全部性脊髓毁伤、双上肢截肢及肌萎缩侧索硬化症患者等群体。闭连工夫也实用于脑卒中导致说话阻止的人群，异日也许重筑说话桥梁。

　　当受试者用“意念”操控赛车通过止境的霎时，硬币巨细的中邦计划正将科幻照进实际。这支高出神经科学、微电子、临床医学的团队，正在超柔性电极上书写的故事，正正在重塑人机交互鸿沟。

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