我国成功开展首例侵入式脑机接口临床试验
项目概况
近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合复旦大学附属华山医院，与相关企业合作，成功开展了中国首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验。这一成果标志着我国在侵入式脑机接口技术上成为继美国之后，全球第二个进入临床试验阶段的国家。
受试者情况
临床试验的受试者是一位因高压电事故导致四肢截肢的37岁男性。自2025年3月植入手术以来，该国内首位侵入式脑机接口受试者仅用2 - 3周的训练，就实现了在手机电脑上操控光标完成下象棋、玩赛车等功能，达到了跟普通人控制电脑触摸板相近的水平。下一步将利用3 - 6个月的时间尝试对机械臂、轮椅等智能设备进行意念控制。
技术亮点
侵入式脑机接口系统优势
尺寸小巧：由我国科学家自主研制进入临床的侵入式脑机接口系统只有硬币大小，被安放在颅骨磨薄的特定区域。脑智卓越中心研制的植入体直径26mm、厚度不到6mm，是全球最小尺寸的脑控植入体，不需要整体贯穿颅骨，只需要在大脑运动皮层上方的颅骨上打薄出一块硬币大小的凹槽用以镶嵌设备，再在凹槽中打一个在颅骨上开5毫米的穿刺孔，采用神经外科微创术式，在有效降低手术期风险的同时，显著缩短术后康复周期。
超柔性神经电极：系统前端5 - 8毫米是要通过微创手术植入脑组织内部的超柔性神经电极，大小只有头发丝的百分之一，结构极其复杂。经过半导体加工工艺后，每一个电极前端都有32个传感器，能精细捕捉脑组织内部神经细胞的微弱信号，是目前全球尺寸最小、柔性最强的神经电极。其横截面积仅为Neuralink所使用电极的1/5 - 1/7，柔性超过Neuralink，降低了对脑组织的损伤，且具备高密度、大范围、高通量、长时间稳定在体内神经信号采集能力，已相继完成在啮齿类（小鼠）、非人灵长类（猕猴）和人脑中长期植入和稳定记录验证，为植入式脑机接口前端电极组织相容性差和信道带宽窄的关键瓶颈提供了解决方案。
精准定位与植入
在为受试者进行手术前，华山医院采用了功能性核磁成像定位、人脑图谱绘制定位、受试者专属三维模型构建等多种脑功能定位方案绘制了患者大脑运动皮层的详细功能地图以确保植入位置的精确性。高精度的电极植入为后续的信号采集和解码奠定了重要基础。
实时运动解码
该系统需在十几毫秒窗口期内完成神经信号的特征提取、运动意图解析及控制指令生成全流程。赵郑拓研究组通过自主研发的在线学习框架，实现了神经解码器的动态优化。结合柔性电极信号采集稳定性优势和高精度神经发放估计策略，实现了实时在线运动解码3。
前期验证
依托脑智卓越中心的非人灵长类研究平台，在开展人体试验之前，该系统的安全性和功能性已经在猕猴中得到了验证。侵入式脑机接口系统被植入猕猴运动皮层的手部和手臂功能区，植入手术顺利完成后系统持续运行稳定，未出现感染和电极失效的情况。猕猴经过训练，成功实现了仅凭神经活动即可敏捷且精准地控制计算机光标运动，并在此基础上实现目标引导下的脑控打字。此外，手术还验证了植入体通过二次手术升级换代的可行性，该植入设备的设计寿命是5年。
未来展望
展望未来，侵入式脑机接口技术有着巨大的应用潜力。失明的人有望能看见、失语的人有望能说话、双腿残疾的人可以自由行走，脑中风、渐冻症、阿尔兹海默病等患者也有可能得到更好的干预和改善。更为关键的是，这一前沿技术还有可能彻底改变我们与外界的通信方式，不仅实现脑控，还可以实现控脑，也就是在读取大脑神经信号读懂所思所想的同时，还能够把各种信息直接写入大脑，有望将脑控万物、人机共生的科幻场景变为现实
