全球首例!中國腦機接口領域取得新突破

日期: 2025-03-21 | 來源: 科技日報 | 有0人參與評論 | 字體: 小中大
微信公眾號“首都醫科大學宣武醫院”消息，3月20日，北京市科委、中關村管委會組織召開“北腦一號”完成國際首批柔性高通量半侵入式無線全植入腦機系統的人體植入媒體通氣會。

會上，國家神經疾病醫學中心主任、首都醫科大學宣武醫院院長、主任醫師趙國光團隊與北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏教授團隊、北京芯智達科技有限公司聯合發布了全球首例無線植入式中文語言腦機接口成功幫助因漸凍症導致失語的患者重建交流能力的突破性成果。這一創新性成果標志著腦機接口在語言功能恢復領域邁出關鍵一步，為因漸凍症（肌萎縮側索硬化症，ALS）、卒中等眾多原因導致失語的患者提供了全新的治療方式。

趙國光團隊進行術前規劃

肌萎縮側索硬化症，俗稱漸凍症，是一種目前無法治愈的神經退行性疾病，患者隨著病程進展，神經功能逐步喪失，最終完全喪失語言及肢體功能。本次臨床試驗的首位參與者是一名67歲的漸凍症患者。她於2023年起病，並在首都醫科大學宣武醫院確診，隨著疾病進展，出現了極重度構音障礙，與外界的語言溝通極為受限。術前，趙國光團隊綜合應用功能性磁共振成像和高密度腦電圖等多模態神經解碼技術，對患者的大腦語言相關區域進行功能映射，結合患者語言能力評估及疾病進展情況，精確定位了語言運動功能區。

精准植入“北腦一號”智能腦機系統

3月5日，趙國光團隊為患者實施了全球首例無線植入式中文語言腦機接口手術，在神經外科手術機器人輔助下，將“北腦一號”智能腦機系統精准植入患者左側大腦控制語言運動的關鍵區域。手術采取半侵入腦機技術路徑，將128通道柔性高密度電極置於硬腦膜外，在最小創傷前提下實現高質量神經信號采集；將硬幣大小的主控與信號傳輸裝置嵌入顱骨表面，通過無線近場通訊實現神經信號的高效傳輸與無線供電。術中測試及術後開機均顯示信號采集質量良好。

患者正在接受語言解碼訓練

3月14日，患者開始接受語言解碼訓練，信號采集良好，僅經過3小時的訓練，62個常用字詞實時解碼准確率已達34%。目前，實時解碼准確率達52%。已能解碼出“我要喝水”“我要吃飯”“今天心情很好，我想和家人散步”這樣的語言。結合基於語言大模型的自適應糾錯算法實時優化，已具備簡單的語言交流能力，展現出顯著的語言恢復潛力。

“北腦一號” 集成了自主研發的柔性高密度腦皮層電極，以及高采樣率、大通量、低功耗的腦電數據采集、處理和無線傳輸技術，128通道同時采集的信號通量位居國際同類產品之首。它采用卷積神經網絡（CNN）與Transformer架構相結合的神經編解碼技術，具備高效的語言信號處理能力，臨床實踐數據顯示，其單字解碼時延小於100毫秒，為當前國際最高水平。

目前，隨著訓練時間的增加，解碼准確率正穩步提升，響應速度持續優化。未來，除進一步提升解碼能力，團隊將從解碼有限字集擴展至開放字集，預計將實現上萬漢字的實時解碼，從而實現更自然、更流暢的語言交流。

腦機接口作為未來新賽道，是前瞻性、顛覆性、戰略性新興產業和新質生產力的典型代表。趙國光團隊長期深耕腦機接口技術臨床診療與轉化應用，引進、研發和完善了針對多種神經疾病的腦機接口療法，已取得一系列全球、全國“首次”突破。

團隊持續推進難治性癲癇、脊髓損傷、腦卒中、漸凍症及失語症等疾病的腦機接口臨床實踐探索。本次突破是北京市科技創新體系重點推動的“智能腦機系統增強計劃”的重要成果。該臨床實驗的成功意味著腦機接口技術有望為更多失語患者提供全新的、長期的、穩定的語言恢復解決方案，進一步拓寬腦機接口在神經疾病診療領域的邊界。
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