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深读 | 让瘫痪者行走!用“意念”指挥机器!这项新技术真的来了!

IP属地 中国·北京 编辑:顾青青 天津广播 时间:2025-07-08 16:51:49

脑机接口是近年来十分热门的前沿技术,也正是由于太前沿,大伙普遍认为距离真正技术落地,还有一段不小的距离。不过,今年3月份,国家医保局把“脑机接口手术”列入了国家医保序列,连收费标准都有了,这就说明,脑机接口技术已经逐步落地。

脑机接口技术的快速落地,给人一种猝不及防的感觉。各种疑问也随之而来:

技术是否成熟?

风险大不大?

适用范围都有哪些?


面对公众的各种疑问,2025年7月3日,第二十四期天开创新沙龙聚焦“脑科学与人机交互前沿探索”,邀请国内外相关专家学者,就脑接机口技术进行了一场“头脑风暴”。


本期天开创新沙龙邀请日本理化学研究所Thomas John McHugh教授、西班牙加泰罗尼亚理工大学Jasmina Casals-Terré教授、Angeles Ivon Rodriguez Villarreal教授、马来西亚和立大学Jeffrey Tan Too Chuan教授等4位国外知名教授交流研究领域的新进展。

Thomas John McHugh教授在题为《在睡眠中学习》的报告中,深入探讨了海马体在记忆编码、巩固和提取过程中的神经机制,特别是睡眠期间记忆巩固的独特作用。


Jasmina Casals-Terré教授在《微塑料:遍布全球的污染之链》分享中,全面分析了微塑料污染的全球现状,并展示了微流控技术在微塑料分离和检测方面的创新解决方案。

Angeles Ivon Rodriguez Villarreal教授在《基于微流控技术与氧化铁纳米颗粒的穿戴式乳酸传感器优化研究》报告中,详细介绍了融合微流控技术、纳米材料和电化学原理的可穿戴生物传感器研发,及其在精准健康监测中的应用前景。

Jeffrey Tan Too Chuan教授通过《服务机器人技术的AI科研教育开展》报告,分享了服务机器人技术的教育体系构建与实践经验,展示了AI人才培养在助老、医疗等领域的应用成果。


这些报告充分展现了当前脑科学与人机交互领域科技发展的前沿动态和跨学科研究的最新趋势,为与会者带来了一场学术盛宴。

脑机接口技术之天津篇章

天津是我国脑机接口技术领域的佼佼者。

本期天开沙龙担任主讲嘉宾之一的南开大学医学院教授、副院长段峰就是这方面的领军人物。


根据科学网的背景报道,近年来,段峰团队深耕介入式脑机接口研究领域,已经获得多项重要进展。


2022年6月

该团队牵头完成了国内首款介入式脑机接口动物羊试验,解决了传统侵入式脑机接口对脑区造成不可逆损伤的弊端;

2023年5月

团队又牵头完成了全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验,实现了介入式脑电信号从被动采集到主动控制的技术飞跃。

2025年

段峰教授团队牵头开展全球首例介入式脑机接口辅助人体患肢运动功能修复试验在我国顺利完成,成功帮助一名偏瘫患者实现修复患肢运动功能。目前,患者左侧上肢已经实现自由抓握、取药等日常动作,整体运动功能得到极大改善。

这一成果彰显了我国在脑机接口核心技术方面的自主创新能力,意味着我国介入式脑机接口技术在精准控制、神经重建以及智能康复领域取得了关键进展,为脑卒中、截瘫、渐冻症等运动功能障碍患者带来了新的治疗选择和康复希望,进一步巩固了我国在介入式脑机接口技术领域的国际领先地位。


基于南开人工智能学院深厚的积淀和广阔平台,段峰教授团队长期专注于介入式脑机接口技术研究与应用,目前已突破介入脑机传感器、脑电编解码算法、无线通信与供电等多项关键核心技术,拥有从前端电极到后端系统各环节的完全自主知识产权。


人工智能学院肇始于南开大学控制学科,在人才培养与科学研究两方面都处于全国领先地位。

什么是脑机接口?

您是否幻想过,仅仅通过大脑里的一个念头,就能控制周围的设备?盲人可以重见光明、残障人士可以行动自如?近年来,随着人工智能、神经生物学、传感器等技术提升,“脑机接口”这项听起来很科幻的技术,正在逐步走进我们的生活。

脑机接口是在大脑与外部设备之间建立直接连接的通路。大脑在思维活动时产生脑电波,脑机接口则通过识别脑电波特征直接读取大脑意图,将其转化为计算机指令,实现人与机器或外部环境之间的交互联通,创造让瘫痪者行走、让失语者“说话”、让盲人“复明”等奇迹。

1973年,美国计算机教授雅克•维达尔首次提出“脑机接口”概念。20世纪90年代,美国研究者让猴子通过脑电波控制机械臂运动。此后,脑机接口发展逐步驶入快车道。

我国脑机接口技术的起步与国际上基本是平行的。清华大学医学院的科研团队在1998年实现了脑控模拟鼠标。

历经30年发展,当下的脑机接口技术路线主要分为非侵入式、半侵入式和侵入式。非侵入式脑机接口是在头皮表面使用电极、传感器等设备,获取大脑活动信息。虽然获取信号的质量水平相对较低,但具有易操作、安全性高等特点。

半侵入式又称“开颅不入脑”,将电极植入颅骨内,但不进入脑组织;

侵入式则是通过开颅手术将微丝电极直接插入脑组织内部获取信号。

就风险性而言,非侵入式是无创的,风险较低;半侵入式和侵入式都是有创的,灵敏度高但是相对风险也会高一些。

三者的工作原理都是通过电极获取脑电信号,将其传输至芯片进行模数转化,再依靠算法进行编解码,实现大脑与外部设备之间的直接通信。

脑机接口技术的应用前景

近年来,随着脑机接口技术的不断发展,让瘫痪者行走、失语者“开口说话”、通过“意念”指挥机械,频频出现在大家的视野里。

在浙江大学医学院附属第二医院,一位77岁的高位截瘫患者通过脑中想象,一旁的机器臂在白板上写出“浙江大学”四个字。


在首都医科大学附属北京天坛医院,截瘫患者实施无线微创脑机接口植入手术,经过两个月康复训练,患者成功实现意念控制光标移动。


2025年3月20号,北京脑科学与类脑研究所和北京芯智达神经技术有限公司联合研发的“北脑一号”智能脑机系统完成第三例人体植入手术。


4月上旬,由天津大学脑机海河实验室与天津市环湖医院合作的脑机接口综合临床试验病区启动建设。


4月17号,上海脑虎科技宣布,一名癫痫患者植入其研发的柔性脑机接口,实现用脑控方式玩游戏《黑神话:悟空》。

脑机接口技术,真的来了!

结束语

本次天开创新沙龙的成功举办,不仅为脑科学与人机交互领域的国际学术交流搭建了高水平平台,更彰显了天津在科技创新领域的开放姿态与前瞻布局,通过汇聚日本、西班牙、马来西亚及国内顶尖学者的智慧碰撞,有力推动了跨学科、跨地域的协同创新,为脑机接口等前沿技术的突破提供了新思路,也将为天津培育新质生产力、建设脑机接口创新领先城市注入强劲新动能。


记者 | 邢耕 佟森



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