沪上脑机接口技术加速落地,造福大众前景可期
一、让失明者能够看清路牌
近期,在上海脑机接口产业集聚区的一场专题研讨中,明视医疗科技创始人刘冰分享了视觉重建技术的重要进展。该团队成功完成了全球首例能够识别“复杂图形与颜色”的植入式脑机接口人体试验,标志着视觉重建技术迈出关键一步。
刘冰指出,以往的研究多局限于让患者感知光点或简单轮廓,而此次突破实现了对颜色和复杂形状的稳定识别。科研人员在受试者视觉皮层植入电极,施加精准电刺激,使其不仅能够稳定“看到”颜色一致的光点,还能将这些光点组合成有颜色的图形,且实验结果具备良好的重复性。
据统计,全球完全失明者超过四千万,我国占近两成,每年新增失明患者约四十五万。对于眼球摘除或视神经严重损伤的患者,传统疗法效果有限。而皮层植入式脑机接口技术绕开了受损的视觉通路,直接刺激大脑视觉区域,为失明者开辟了全新的“视物”途径。
人类大部分信息获取依赖视觉,恢复视力是失明患者的迫切需求。此前,脑机接口视觉重建技术主要由欧美团队引领,如今我国科研力量正迎头赶上。与Neuralink等系统相比,该技术更侧重医疗应用,未来还可拓展至听觉、感知重建及神经调控等领域。
目前,明视医疗已在上海设立全资子公司,作为研发与临床中心,今年已完成数千万元融资,明年计划融资数亿元。资金将主要用于推进1024通道系统的检测与临床试验。按规划,该系统将于2027年底进入正式检测,2028年扩大试验规模,目标是为患者恢复0.3至0.5的视力水平,足以辨识路牌或人脸。
二、治疗脑部疾病的创新路径
在近期一场先进事迹报告会上,国内首例脑机接口受试者董辉与华山医院专家共同分享了治疗进展。一年前,董辉因高位截瘫无法书写,如今借助全植入式脑机接口,他已能缓慢写出自己的名字和“谢谢”。通过持续采集脑电信号并进行康复训练,系统算法不断优化,董辉的部分神经功能也出现恢复迹象。
华山医院院长毛颖表示,脑机接口技术不仅有望帮助瘫痪患者重新站立,还能助力盲人“重见光明”、失语者“开口说话”,甚至唤醒昏迷者。尽管前路漫长,但这一技术正为各类脑部疑难病症提供全新解决方案。
上海市脑机接口临床实验室主任吴劲松专注于脑瘤手术领域。他指出,脑部手术需在彻底切除病灶与保留神经功能之间取得平衡。切得多,患者生存期延长,但可能丧失语言或行动能力。为此,他的团队与阶梯医疗合作,完成了多例植入手术。所采用的神经植入体直径与Neuralink相近,但更薄,植入后头皮表面无明显凸起。
首位受试者已能通过脑电信号操控光标移动,效果显著。研究人员计划进一步探索患者通过脑机接口控制外部设备的能力,相关运动控制成果即将发布。
在语言重建方面,实验室与脑虎科技合作,实现了汉语声调及句子的精准解码,这是国外技术难以直接复制的突破。团队还开发了全植入式“言语想象解码”设备,受试者无需发声即可表达意图,系统支持超过六千个常用汉字。该设备即将进入临床试验,未来有望实现“意念交流”。
三、解析抑郁症的神经机制
瑞金医院在脑机接口领域同时推进侵入式与非侵入式技术路线。该院脑机接口与神经调控中心主任孙伯民介绍,团队研发的装置突破传统皮层刺激方式,专注于深部脑区调控;非侵入式方面,则推出了可居家使用的穿戴设备,适用于轻中度患者,避免开颅手术的风险。
在临床应用层面,脑机接口技术正逐步拓展至多种难治性疾病。例如,针对神经性厌食症,瑞金医院通过立体定向手术与脑形态分析,首次揭示了患者体重恢复的神经机制,并开发出相应的侵入式调控装置。该技术适用于常规治疗无效的重度患者,通过刺激特定脑区(如伏隔核),有效改善体重和情绪状态,治疗有效率超过九成。
孙伯民团队是全球最早采用脑深部电刺激治疗难治性强迫症和抑郁症的团队之一,近期已完成难治性抑郁症的临床试验。在严格设计的双盲实验中,侵入式脑机接口治疗对重症患者效果显著。治疗过程中记录的脑部电活动数据,为理解抑郁症的神经基础提供了宝贵资料。
目前,全球仅少数研究中心开展人脑抑郁症相关数据研究,大多相关实验仍基于动物模型。瑞金医院的探索为揭示抑郁症本质提供了新路径。
此外,团队还在研究精神分裂症中幻听等阳性症状的生物学基础与治疗策略,尽管仍处探索阶段,难度较大。随着脑机接口技术的不断优化,其应用范围将进一步扩大,覆盖帕金森病、阿尔茨海默病、渐冻症、脊髓损伤、脑卒中等多种疾病,在为患者带来新希望的同时,也有助于在更微观层面探索意识本质,推动脑科学研究的深入发展。
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