脑机接口临床试验新进展：用“意念”操控智能轮椅与机器狗

连接起设备，连接起新的希望

高位截瘫的张哥从未想过，有一天会因为脑机接口再就业。他现在是一名无人售货机实习分拣员，每天对着电脑脑控光标，进行商品分拣。

今年3月完成中国首例侵入式脑机接口临床试验后，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心赵郑拓、李雪团队联合复旦大学附属华山医院及相关企业，又于6月和10月分别开展了第二例和第三例侵入式脑机接口临床试验。张哥作为第二例受试者，成为全球首位脑机接口再就业者。

“你的设备已连接”，这是张哥现在一听到就兴奋不已的声音——连上机械狗，他可以帮家里取外卖；连上电动轮椅，他可以独立在小区遛弯，“现在的生活每天都有点不一样，像是把这些年断了的重新连接了起来，也连接起了新的希望。”

基本实现“意念即动作”

从二维的电子游戏屏幕到三维的真实生活场景，张哥的生活边界被拓宽了。背后，是一系列的技术新突破。

赵郑拓说，为从海量脑信号中精准捕捉“意图”，他们创新性地融合了三种传统解码方式的优势，开发了高保真的神经数据压缩技术，即便在神经信号相对嘈杂的环境中，也能高效提取有效信息，脑控性能整体提升了15%至20%。

传统离线校准模式需要定期暂停系统、人工手动校准，由于参数固定，无法适应信号变化，造成性能衰减。研究团队颠覆传统校准模式，研发了“在线重校准技术”，实时微调解码参数，让系统学会适应用户。“就像从机械表到智能手表的演进。”赵郑拓说。

人对外界刺激的反应时间为200毫秒左右，研究团队将系统从信号采集到指令执行的延迟压缩到了100毫秒以内，甚至低于人体自身的生理延迟，基本实现“意念即动作”。

最令研究人员惊喜的是，张哥在用意念控制外联设备时，进入了“随心所动”的境界，“就像控制游戏里的人物，我不用特意去想摇杆要往哪个方向摆动，自然而然想往哪个方向就过去了。”

多项指标超马斯克公司

如今说起脑机接口，人们喜欢与马斯克创立的脑机接口公司Neuralink相比较。事实上，上海的脑机接口创新力量正展现出独特而务实的路径，不仅此次实现对机器狗等外部设备的“丝滑”控制，与马斯克团队在控制效果上并驾齐驱，更有多项指标超越Neuralink。

“我们的神经电极技术在多个关键维度优于Neuralink。”赵郑拓介绍，他们研制了全球最小尺寸、柔性最强的神经电极，仅为Neuralink所使用电极的1/5到1/7，柔性却是其百倍。这使得脑细胞几乎“意识”不到旁边有异物，最大程度降低了对脑组织的损伤。这一创新技术在全球范围首创长期植入脑组织后无免疫瘢痕。

脑机接口植入体的尺寸同样是全球最小，仅硬币大小，是Neuralink产品的一半。研究团队还研制了全球创伤最小的植入式脑机接口系统。据悉，该系统已进入国家药监局创新医疗器械审评的“创新绿色通道”。“只需打出一个5毫米的小孔，堪称神经外科最小的手术。”赵郑拓说。

脑机接口未来走向哪里

今后，脑机接口技术将走向哪里？

在赵郑拓看来，三年内，运动、语言功能重建将实现规模化应用；五年内，人工视觉、听觉等感知觉修复，以及对帕金森、抑郁症等疾病的精准调控将取得突破；再过十年左右，高度微创化的系统有望催生医疗消费乃至普通消费场景，以实现某种程度的功能增强。

在这个过程中，脑机接口必定与人工智能深度融合。当下正着力突破的是脑机接口与智能体（如具身智能机器人）协同工作。未来，脑机接口可能实现生物神经网络与人工神经网络在信息层面的深层耦合，像控制自己肢体一样，实现人类对外联设备的“无感操控”。