一位病灶在大脑语言区附近的肿瘤癫痫患者，动一下念头，接到指令的机械手比划出了“2025新年快乐”的手语祝福。
另一位病灶在大脑运动区附近的癫痫患者，无需动手，术后两周可以通过意念使用微信、淘宝、小红书。
这两幕场景并不是想象。
上海脑虎科技有限公司全自主研发了256个记录通道的植入式柔性脑机接口，近期在复旦大学附属华山医院开展了高精度实时运动解码和语言解码临床试验研究。术中几分钟即可精准定位脑功能区，术后两天即可开展试验，两周内即可实现“脑控智能设备”和“意念对话”，目前受试者术后恢复良好。
高通量植入式柔性脑机接口
今年8月，脑虎科技联合华山医院神经外科毛颖/陈亮教授团队顺利完成意念合成运动临床试验，受试者为一名21岁病灶在大脑运动区附近的癫痫患者。
项目团队手术植入256导高通量柔性脑机接口，对患者脑电信号的高伽马频段进行脑电特征提取和模型训练。高伽马频段（70-150赫兹）通常与大脑的复杂认知功能和神经活动同步有关，它能提供大脑活动的详细信息，尤其是运动和语言相关信息。
“256个记录通道，不仅仅是收集的脑电数据有了数量级增长，与之前的脑机接口技术相比，更是有了质的变化。”脑虎科技创始人陶虎说。
据介绍，得益于256导高通量、高质量、高分辨脑电信号和自主开发的通道筛选算法，可快速精准定位脑区，实时高效解码，整体系统延迟小于60毫秒。
受试者无需动手操作，术后两天实现了“脑控”玩乒乓球和贪吃蛇游戏。经过两周训练，结合脑虎科技自主开发的脑机操作系统，受试者可通过意念使用微信、邮箱、淘宝、小红书常用APP，以及实现智能家居和智能轮椅的“脑控”，大大提高了运动障碍患者日常生活所需的基本行动能力。
受试者通过意念使用APP
今年12月，脑虎科技联合华山医院神经外科吴劲松教授团队和上海科技大学李远宁教授团队，开展了国内首例高通量植入式柔性脑机接口实时合成汉语言临床试验，有望帮助语言功能障碍患者重建语言功能。
受试者为病灶在大脑语言区附近的肿瘤癫痫患者，术后7天实现142个常用汉语音节71%的解码准确率，单音节解码时延小于100毫秒，是目前国内实时汉语言解码的最高水平。受试者不仅实现了意念实时合成汉语、驱动数字分身以及对话AI大模型等高级功能，还能意念合成语言指令操控灵巧手实现人机交互。
陶虎（右）与受试者以及意念操控的灵巧手比心送祝福
不同于英语等字母语言，汉语是一种以单音节为主的声调语言和图形语言，其产生过程中的信息转换涉及更多脑区、更加复杂。为此，脑虎科技针对汉语特征研发了神经编解码机制和信息处理手段。
“这一次我们在脑机接口技术上的突破，回归到了‘接口’的本质。通过这个‘接口’，可以链接延伸的东西是无限的，就像手机可以下载各种各样的APP。之前大多技术是单点做一件事情，我们想把它做成一个平台技术和通用技术。”陶虎说。
脑虎科技创始人陶虎。黄海华 摄
256个记录通道无疑是一大技术亮点。这一高通量如何做到的呢？“通过先进的微纳加工技术，在单位面积集成更多电极数，这对芯片的要求自然就很高，以及在工程上的优化。”
此次脑机接口技术突破，从所有器械硬件到脑机操作系统全链条，都是由脑虎科技自主研发。
据悉，该脑机接口技术是把电极植入大脑皮层表面——硬膜下面，不同于马斯克脑机接口公司插到大脑皮层里面，也不同于非侵入式即隔着颅骨和头皮等来测量脑信号。
“需要强调的是，现在的脑机接口其实并不存在哪条技术路线更优越，选择侵入式还是非侵入式，更多是由应用场景来决定。”陶虎说。团队从一开始就跟医院和患者充分沟通，并以他们的需求来导向技术研发。
现在绝大多数脑机接口都拖了一根金属“细辫子”。据透露，脑虎科技预计春节前后会做一个高通量半植入式无线版本，明年下半年做一个全植入式无线版本。
接下来，脑虎科技还将针对渐冻症病人推进长期植入在体研究。
什么时候能够真正投入临床使用？“脑机接口产品作为三类医疗器械，在大规模注册临床试验之前，还要通过充分的临床前试验来验证、改进和优化。最快三年左右吧。”陶虎说。
转载来源:上观新闻
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