我国脑机接口技术大突破,有望先于马斯克产业化

  • 2024-02-01

北京时间1月30日,“硅谷钢铁侠”马斯克发文称:“昨天,第一位人类患者接受了Neuralink的植入手术,目前恢复良好。初步结果显示采集到Spike(锋电位)信号。”


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就在约8小时后,清华大学官网发布了一则新闻称,清华大学与宣武医院团队成功进行首例无线微创脑机接口临床试验。新闻显示,经过3个月的居家脑机接口康复训练,脊髓损伤患者可以实现自主喝水等脑控功能。


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值得注意的是,该脑机接口与马斯克领导的Neuralink脑机接口不同,系把电极放在大脑硬膜外,通过长期动物试验研制,不会破坏神经组织。


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四肢截瘫患者

通过大脑硬膜外芯片植入

实现自主脑控喝水

近日,宣武医院与清华大学团队共同宣布,全球首例通过植入式硬膜外电极脑机接口辅助治疗的四肢截瘫病例,在行为能力康复上取得突破性进展,实现自主脑控喝水。


该患者因车祸引起颈椎处脊髓完全性损伤,此前长期处于四肢瘫痪状态。去年10月24日,宣武医院院长赵国光团队和清华大学教授洪波团队共同完成了无线微创脑机接口NEO临床植入试验。试验将两枚硬币大小的脑机接口处理器植入患者颅骨中,成功采集感觉运动脑区颅内神经信号。居家使用时,体外机隔着头皮给体内机供电,并接收脑内的神经信号,传送到电脑或者手机上,实现脑机接口通信。


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首例患者通过无线微创脑机接口成功实现脑控抓握

图片来源:清华大学 新闻学院林毓菁摄


经过3个月的居家康复训练,该患者目前可以通过脑电活动驱动气动手套,实现自主喝水等脑控功能,抓握准确率超过90%。此外,患者脊髓损伤临床评分和感觉诱发电位测量情况均有改善。


目前,第二例脊髓损伤患者信号接收正常,正在居家康复训练中。


资料显示,该项无线微创脑机接口的临床试验分别于2023年4月和5月通过宣武医院、天坛医院伦理审查,并进行了国际和国内植入医疗器械临床试验注册。

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有望先于马斯克产业化


宣武医院团队介绍,该项目实现两大突破。


首先,团队在植入脑机接口的过程中,将内机埋在颅骨内、电极覆盖在硬膜外,这样在保证颅内信号采集质量的同时,还能不破坏神经组织。这也是与Neuralink的全植入式无线脑机接口不同之处。


其次,通过近场无线供电和信号传输,植入颅骨的体内机无需电池驱动。“脑机接口通过记录和解读大脑信号,实现大脑和计算机之间直接通信,可以帮助渐冻症、脊髓损伤、癫痫等脑疾病患者康复,还有望实现脑机融合智能,直接拓展人脑信息处理能力。”


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赵国光教授团队进行首例无线微创脑机接口植入手术


根据信号采集方式的不同,脑机接口技术可以分为非侵入式、半侵入式和侵入式三种类型。


  • 非侵入式脑机接口是指无需通过侵入大脑,只需通过附着在头皮上的穿戴设备来对大脑信息进行记录和解读。这种技术虽然安全性高,但是信号质量和分辨率较低,受到颅骨和噪声的干扰。


  • 半侵入式脑机接口是指将脑机接口植入到颅腔内,但是在大脑皮层之外。这种技术可以获得较高的信号强度和分辨率,同时降低免疫反应和愈伤组织的风险。侵入式脑机接口是指通过手术等方式直接将电极植入到大脑皮层,这样可以获得最高质量的神经信号,但是成本明显高于前两者,且存在着较高的安全风险以及可能引发的并发症。

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无线微创植入脑机接口NEO系统及其体内机

在医疗场景,侵入式和半侵入式脑机接口都有用武之地,不过对于投资机构而言,商业化落地难易将是选择投资标的的重要因素,从这个角度看,半侵入式脑机接口的优势更大。


去年9月,医疗行业资深投资人柳丹曾对记者表示,虽然国家大力支持脑科学和脑机接口相关转化研究,脑机接口在全球范围内尚未作为医疗器械获得大规模应用,监管层面对于脑机接口的作为医疗器械的商业化应用仍然保持较为严谨的态度。在监管的严谨要求下,需要注意选择长期安全性可控、植入便利性较好的技术路线和标的,寻找更加安全、临床落地确定性更强的技术方案。


柳丹认为,以Neuralink为代表的全植入式脑机接口技术路径,与真正的临床应用还有较远的距离,面临长期安全性、临床手术接受度等多方面问题,商业化可能至少还需要5—10年;而半侵入式电极是信号质量与落地难度和创伤性折中的结果,将是未来首个临床落地的技术路径。



来源:央广网

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