科幻走向现实 脑机融合生活(组图)
发布 : 2024-12-15 来源 : 明报新闻网
用微信扫描二维码，分享至好友和朋友圈
发布 : 2024-12-15 来源 : 明报新闻网
用微信扫描二维码，分享至好友和朋友圈
清华大学医学院研发的无线微创植入脑机接口NEO，去年10月进行首宗临床植入试验。经过3个月的居家康复训练，本来四肢瘫痪的老杨可以通过脑电活动驱动气动手套，实现自主喝水等脑控功能。（清华大学图片）
脑机接口技术可以让机器干预大脑，而非侵入式的可穿戴设备，商业化前景巨大。图为BrainCo强脑科技的「智能安睡仪」通过低强度、微量的弱脉冲微电流，刺激大脑分泌内啡銵A减缓压力。（大图：BrainCo强脑科技，小图：王佩凡摄）
中国首名植入NEO脑机接口设备的患者老杨（中）本来四肢瘫痪，目前可以与医生主动握手。（网上图片）
明报记者 王佩凡
「虽然仅仅体验了6分钟，但我摘下仪器，整个人就像『新生』一样，绷紧的神经得到了纾缓，大脑也得到了放松，走路也变得轻快许多。」这么一段很像营销广告词的话，是两周前的中国国际供应链促进博览会（链博会）上，参观者小燕对一款智能睡眠仪的试用后描述，她还说，仪器的「后劲」很大，「摘下仪器后，我就在不停打哈欠，整个人处于可以『就地睡著』的状态。」
智能睡眠仪试用者：如获新生
半信半疑之下，记者遂排队亲身检验真假。该款睡眠仪的形状与普通眼罩相仿，重量100克。工作人员帮记者戴上，随即进入一片黑暗，遮光良好。开机之后，耳中传来轻缓音乐，同时有微弱电流轻轻打在两边眉毛上方。随著档位的调节，电流逐渐加大，酥麻感逐渐从头部传递至四肢。
记者身处展会之中，脑中的杂念和耳边的噪音却像是都被屏蔽一样，身体有了真正的「松弛感」。摘下仪器后，记者的感受判定小燕没有夸张，当晚也睡了一个好觉。
现场工作人员介绍，记者体验的「智能安睡仪」采用CES物理助眠疗法（经颅微电流刺激疗法），作用于大脑皮层结构和脑干结构，通过产生低强度、微量的弱脉冲微电流，刺激大脑分泌具有镇静性作用的内啡銵A减少皮质醇含量，降低焦虑，减缓压力。
简单说就是干预脑电波，促进睡眠。同时，还能通过App智能监测，分析大脑状态，可进行认知行为干预，更有针对性的修复睡眠。该助眠仪来自脑机接口领域独角兽企业BrainCo强脑科技，看上去很神奇，其实类似仪器在内地已经是成熟商品。而在「脑机融合」来说，更「高端」的应用已经出现可见前景。
瘫痪者靠脑信号重新活动
「脑机融合」是以脑机接口技术为基础，综合脑到机、机到脑等不同信息传输方式的技术统称。脑机接口技术建立了大脑与外部机器设备或电脑之间的直接通讯通道，相关技术近年来在中国得到政府支持。仅2021年度，科技部发布「中国脑计划」（脑科学与类脑研究计划）重大项目申报涉及59个研究领域和方向，国家拨款经费就超过31.48亿元人民币。至今相关研究项目，在生物医学、神经康复取得重大进展。
12月6日，国际脑机接口大会在上海举行。复旦大学附属华山医院院长毛颖公开了上海首宗脑机接口产品临床试验植入手术患者的康复情况，「可以用『震撼』两个字来形容，患者恢复过程非常顺利，改善十分明显」。毛颖介绍，术后一个月，患者已经可以在气囊手套辅助下，自如地手拿杯子喝水。
该名患者今年38岁，因车祸造成颈椎脊髓损伤，导致手部无法抓握、无法站立，且4年康复无改善，他在11月6日接受了手术。作为主刀医生的毛颖介绍，手术仅用时1小时40分钟，植入的是博睿康医疗科技与清华大学生物医学工程学院洪波教授团队合作开发的NEO（Neural Electronic Opportunity）脑机接口产品。
这也是NEO在全国的第三宗临床试验植入手术。首例患者老杨（化名）四肢瘫痪14年，去年10月在北京宣武医院接受植入手术，半年后可以靠自己的脑信号指挥气动手套，抓握勺子进食和喝水；第二例患者小白脊髓损伤，现已能够「脑控」轮椅逛超市。洪波在国际脑机接口大会上透露，明年将有30至50宗NEO脑机接口植入手术。
NEO由电极、体内机和体外机组成。其中，采集信号的电极放置在颅骨与硬脑膜之间，事前要通过对大脑功能的磁力共振扫描，测定其手部活动的大脑激活区；体内机是处理器，不含电池，埋在颅骨内；体外机则隔著头皮，给体内机无线供电、接收脑内神经信号，再传送到电脑或手机上。
NEO归类于「半侵入式」，其特点在于微创。全球首富马斯克的Neuralink公司的技术路线，则是将电极等信号记录装置植入大脑皮层，属于「侵入式」范畴。
中国还有团队研制血管内脑机接口设备，并在动物身上取得成功。南开大学科研人员将比头发丝还细小的脑机电极，放置在一个细小的网丝线圈，沿著血管导入在相应脑区的血管壁上，就可以采集到脑电信号。目前已经识别出羊在「卧」、「站」、「走」三种状态下的脑电信号，还完成了全球首宗猴脑控机械臂的试验。
前景阔 缺成熟晶片解难题
专家也在国际脑机接口大会提到，脑科技研究尽管市场前景广阔，但也面临不少难题。洪波表示，脑机接口在神经信号采集、无线供能和通讯方面，目前缺乏成熟的晶片解决方案，他希望在未来3至5年内不断迭代其植入脑机接口产品，「使它愈变愈小，通道数愈来愈大，最终成为连接大脑和外部设备的革命性界面」。
毛颖则提到，只有实现脑和机的互动，才是真正的脑机接口，这一领域涉及非常前沿的产业集群，包括医学、材料、集成电路等等，未来发展空间巨大。中国科学院上海微系统所副所长陶虎指出，未来希望推进高通量柔性脑机接口系统与人工智能技术的结合，更好帮助重大脑疾病诊疗，帮助渐冻症、高位截瘫等患者重建语言和运动功能。