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首例!清华大学无线微创脑机接口临床试验成功

1月31日,清华大学官方公众号发文,称由医学院洪波教授团队设计研发的无线微创植入脑机接口NEO于2023年10月24日成功进行首例临床植入实验。2024年1月29日,联合团队召开临床试验阶段总结会,宣布首例患者脑机接口康复取得突破性进展。

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的直接通信。一方面可以帮助渐冻症、脊髓损伤、癫痫等脑疾病患者康复;另一方面有望实现脑机融合智能,直接拓展人脑信息处理能力。

实现“脑”与“机”互联并非易事。洪波表示,脑机接口主要有侵入式和非侵入式两种路线。侵入式脑机接口是将神经电极植入大脑皮层,神经信号质量高,但会导致神经细胞的炎症反应,且创口也有感染风险;非侵入脑机接口把电极贴在头皮外表,对人体伤害较小,但是头皮脑电信号微弱且噪声很大,极度依赖导电膏,很难稳定工作。

近几年,随着脑科学、微纳传感器、微电子芯片、人工智能等技术的进步,脑机接口迎来新突破,开始进入快速发展的阶段。

与1月30日埃隆·马斯克旗下公司Neuralink的脑机接口不同,清华大学设计的无线微创植入脑机接口处理器约两枚硬币大小。其体内机整合了神经传感、信号处理、无线通信和无线供电的芯片,被埋在患者颅骨内;电极覆盖在硬膜外(硬膜位于颅骨和大脑皮层之间,起到保护神经组织作用)。二者通过“里应外合”,在大幅降低神经损伤的前提下,获得更高的通信带宽。据了解,该患者在三个月的居家脑机接口康复训练后,可通过脑电活动驱动气动手套,实现自主喝水等脑控功能,抓握解码准确率超过90%。

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无线微创植入脑机接口NEO系统及其体内机(图片来源:清华大学官方公众号)

洪波表示,脑机接口可帮助脊髓损伤、中风、高位截瘫的患者控制假肢、轮椅,甚至使用智能手机、计算机等设备,减轻患者病痛,加快康复进程,提高患者生活质量。随着脑机接口技术的进一步发展,还有可能实现双向闭环的神经调控,从而帮助治疗癫痫、抑郁等更多神经疾病。

责任编辑:王信豪


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