我國腦機接口技術大突破,有望先于馬斯克產業化

北京時間1月30日,“硅谷鋼鐵俠”馬斯克發文稱:“昨天,第一位人類患者接受了Neuralink的植入手術,目前恢復良好。初步結果顯示采集到Spike(鋒電位)信號?!?/span>


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就在約8小時后,清華大學官網發布了一則新聞稱,清華大學與宣武醫院團隊成功進行首例無線微創腦機接口臨床試驗。新聞顯示,經過3個月的居家腦機接口康復訓練,脊髓損傷患者可以實現自主喝水等腦控功能。


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值得注意的是,該腦機接口與馬斯克領導的Neuralink腦機接口不同,系把電極放在大腦硬膜外,通過長期動物試驗研制,不會破壞神經組織。


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四肢截癱患者

通過大腦硬膜外芯片植入

實現自主腦控喝水

近日,宣武醫院與清華大學團隊共同宣布,全球首例通過植入式硬膜外電極腦機接口輔助治療的四肢截癱病例,在行為能力康復上取得突破性進展,實現自主腦控喝水。


該患者因車禍引起頸椎處脊髓完全性損傷,此前長期處于四肢癱瘓狀態。去年10月24日,宣武醫院院長趙國光團隊和清華大學教授洪波團隊共同完成了無線微創腦機接口NEO臨床植入試驗。試驗將兩枚硬幣大小的腦機接口處理器植入患者顱骨中,成功采集感覺運動腦區顱內神經信號。居家使用時,體外機隔著頭皮給體內機供電,并接收腦內的神經信號,傳送到電腦或者手機上,實現腦機接口通信。


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首例患者通過無線微創腦機接口成功實現腦控抓握

圖片來源:清華大學 新聞學院林毓菁攝


經過3個月的居家康復訓練,該患者目前可以通過腦電活動驅動氣動手套,實現自主喝水等腦控功能,抓握準確率超過90%。此外,患者脊髓損傷臨床評分和感覺誘發電位測量情況均有改善。


目前,第二例脊髓損傷患者信號接收正常,正在居家康復訓練中。


資料顯示,該項無線微創腦機接口的臨床試驗分別于2023年4月和5月通過宣武醫院、天壇醫院倫理審查,并進行了國際和國內植入醫療器械臨床試驗注冊。

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有望先于馬斯克產業化


宣武醫院團隊介紹,該項目實現兩大突破。


首先,團隊在植入腦機接口的過程中,將內機埋在顱骨內、電極覆蓋在硬膜外,這樣在保證顱內信號采集質量的同時,還能不破壞神經組織。這也是與Neuralink的全植入式無線腦機接口不同之處。


其次,通過近場無線供電和信號傳輸,植入顱骨的體內機無需電池驅動?!澳X機接口通過記錄和解讀大腦信號,實現大腦和計算機之間直接通信,可以幫助漸凍癥、脊髓損傷、癲癇等腦疾病患者康復,還有望實現腦機融合智能,直接拓展人腦信息處理能力?!?/span>


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趙國光教授團隊進行首例無線微創腦機接口植入手術


根據信號采集方式的不同,腦機接口技術可以分為非侵入式、半侵入式和侵入式三種類型。


  • 非侵入式腦機接口是指無需通過侵入大腦,只需通過附著在頭皮上的穿戴設備來對大腦信息進行記錄和解讀。這種技術雖然安全性高,但是信號質量和分辨率較低,受到顱骨和噪聲的干擾。


  • 半侵入式腦機接口是指將腦機接口植入到顱腔內,但是在大腦皮層之外。這種技術可以獲得較高的信號強度和分辨率,同時降低免疫反應和愈傷組織的風險。侵入式腦機接口是指通過手術等方式直接將電極植入到大腦皮層,這樣可以獲得最高質量的神經信號,但是成本明顯高于前兩者,且存在著較高的安全風險以及可能引發的并發癥。

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無線微創植入腦機接口NEO系統及其體內機

在醫療場景,侵入式和半侵入式腦機接口都有用武之地,不過對于投資機構而言,商業化落地難易將是選擇投資標的的重要因素,從這個角度看,半侵入式腦機接口的優勢更大。


去年9月,醫療行業資深投資人柳丹曾對記者表示,雖然國家大力支持腦科學和腦機接口相關轉化研究,腦機接口在全球范圍內尚未作為醫療器械獲得大規模應用,監管層面對于腦機接口的作為醫療器械的商業化應用仍然保持較為嚴謹的態度。在監管的嚴謹要求下,需要注意選擇長期安全性可控、植入便利性較好的技術路線和標的,尋找更加安全、臨床落地確定性更強的技術方案。


柳丹認為,以Neuralink為代表的全植入式腦機接口技術路徑,與真正的臨床應用還有較遠的距離,面臨長期安全性、臨床手術接受度等多方面問題,商業化可能至少還需要5—10年;而半侵入式電極是信號質量與落地難度和創傷性折中的結果,將是未來首個臨床落地的技術路徑。



來源:央廣網

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