中國自研無線皮層腦機介面植入人腦通道數破世界紀錄
這是3月20日在北京腦科學與類腦研究所舉行的“北腦一號”人體植入媒體通氣會上拍攝的半侵入式腦機介面“北腦一號”。新華社記者 張漫子 攝
新華社北京3月20日電(記者張漫子、俠克)把薄如蟬翼的柔性電極貼在患者的硬腦膜上,癱瘓者術後可獲得“玩俄羅斯方塊”等精細運動能力,失語者可獲得中文交流能力……這樣科幻感滿滿的場景,在北京已變為現實。
20日上午,中國自主研發的半侵入式腦機介面“北腦一號”已在天壇醫院成功完成北京第三例人體植入手術。前兩例先後在北大第一醫院、首都醫科大學宣武醫院完成。至今,3例患者狀態良好,其中癱瘓病人已實現意念控制運動,因患漸凍症而失語的病人已實現中文交流能力。
腦機介面,大腦與外界設備溝通交流的“資訊高速公路”,是新一代人機交互與人機混合智慧的前沿技術。“簡言之,就是捕捉大腦電信號的微妙變化,解碼大腦意圖,實現‘意念’控制‘動作’,不動手也能隔空操控機器。”北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏説。
電極,好比腦機介面的“耳朵”,其性能決定著“聆聽”腦電信號的數量與品質。
與會專家認為,“北腦一號”整合了中國自主研發的柔性高密度腦皮層電極,128通道同時採集的信號通量居國際同類産品之首。
“‘北腦一號’成功植入3位患者的大腦皮層,標誌著中國自研無線皮層腦機介面植入人腦通道數破世界紀錄。”羅敏敏手拿一個厚度僅有幾微米的超薄電極對記者説。
北京芯智達神經技術有限公司業務發展總監李園介紹,“北腦一號”薄膜電極採用的是柔性高分子材料,生物相容性高,材質柔軟,與人體大腦硬腦膜或腦皮層的貼合度好,能夠實現高精度信號採集。
將患者的腦電信號精準解讀成意圖,“北腦一號”還攻克了3項關鍵核心技術。“一個是高整合度微型主機,負責處理接收到的高通量、低功耗信號。二是新一代無線短距通信技術,負責對信號進行低功耗、高頻寬的數據傳輸。三是實時準確、多場景的編解碼演算法,負責精細運動與高準確度中文語言的解碼。演算法、通信、信號處理,三者缺一不可。”羅敏敏介紹。
20日開展“北腦一號”臨床驗證的首都醫科大學附屬北京天壇醫院神經外科專家、中國科學院院士趙繼宗説,在中國,“北腦一號”“北腦二號”等腦接機口成果正邁向産業應用,為培育發展新動能提供重要支點。