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全球腦機接口應用迎來新突破

2025-04-11 14:21:38來源：新華每日電訊

近年來，全球腦機接口技術飛速發展，應用領域正逐漸從醫療領域擴大至教育、游戲等非醫療領域。與此同時，人工智能(AI)等新興技術的快速演進正在推動腦機接口技術應用實現更多突破。

腦機接口是一種變革性的人機交互技術，其工作原理是采集腦部神經信號并分析轉換成特定指令。該技術能夠在大腦與外部設備之間創建直接連接，實現“腦”與“機”之間的直接信息交換。

腦機接口設備的重要功能包括幫助治療記憶力衰退、頸脊髓損傷及其他神經系統疾病，幫助有運動功能障礙的患者、癱瘓人群恢復部分能力，甚至幫助他們重新行走，改善和提升他們的生活質量。

隨著腦機接口技術的發展，其在醫療領域與非醫療領域的潛在應用場景也在不斷擴展，包括監測與評估大腦狀態、調控神經、增強感官能力、提高游戲的操控性以及用于教育等領域。

目前，腦機接口技術按照其是否需要侵入大腦以及侵入的程度分為非侵入式、侵入式、半侵入式三類。

侵入式腦機接口需要將電極或傳感器等硬件設備植入到大腦皮層，以直接捕獲神經信號，主要優點是信號質量較高，可以實現對神經信號的直接監測和調控。但由于涉及手術風險和可能的健康隱患，侵入式腦機接口的應用范圍相對有限。

非侵入式腦機接口則不需要通過手術將硬件設備植入人體，而是通過采集腦電信號等無創方式來間接監測大腦活動，具有無創、低風險、易操作等優點，但存在信號質量相對較低、對環境干擾較為敏感等局限性。

半侵入式腦機接口介于非侵入式和侵入式腦機接口之間，雖然仍需要通過手術布置電極，但電極并不植入大腦皮層，而是置于顱骨下、皮層上方。

業內人士認為，全球腦機接口的發展歷程可以分為學術探索階段、科學論證階段和應用試驗階段，目前該技術正處于第三個階段，并蓬勃發展。

2024年1月，美國“神經連接”公司完成了該公司首例腦機接口設備人體移植，移植后患者可通過意念移動電腦屏幕上的光標;2024年3月，中國團隊宣布成功研發出65000通道、雙向的腦機接口芯片;2024年8月，“神經連接”公司表示，已完成該公司第二例腦機接口設備人體移植，接受移植者在術后用意念控制光標、玩電子游戲等能力增強。

2025年，腦機接口應用持續迎來新進展。在AI賦能下，腦機接口的實時性和低延遲性能顯著提升;而高密度柔性電極和解碼算法的協同創新，使半侵入式技術也取得新進展。

今年1月，“神經連接”公司創始人埃隆·馬斯克在社交媒體上宣布，該公司已完成第三例腦機接口設備人體植入手術，且設備運行良好，預計2025年還會增加約20例至30例。

3月31日，美國加利福尼亞大學舊金山分校領銜的研究團隊在英國《自然·神經學》雜志上發表論文說，他們利用人工智能算法改進了腦機接口植入設備，使一名失語18年的中風患者能以更接近自然語言的速度將想法轉換成語言表達出來。

據介紹，經改進的腦機接口系統可在3秒內同步完成對患者所思考語句的實時解析與語音轉化，而患者此前所用的輔助通信設備完成這一過程需要超過20秒。

近期，中國腦機接口植入人腦技術也取得新突破。中國自主研發的半侵入式腦機接口“北腦一號”第三例人體植入手術于3月20日在天壇醫院成功完成。前兩例先后在北大第一醫院、首都醫科大學宣武醫院完成。接受手術后，癱瘓病人已實現意念控制運動，因患漸凍癥而失語的病人已實現語言交流能力。

據業內專家介紹，“北腦一號”集成了中國自主研發的柔性高密度腦皮層電極，128通道同時采集的信號通量在同類產品中處于國際領先水平。這種新型的半侵入式腦機接口既提升了信號采集的精準度，又降低了手術創傷和術后風險，彌補了侵入式和非侵入式技術的不足。

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