清華大學取得無線腦機接口技術突破

本報訊（記者 董魯皖龍）腦機接口通過記錄和解讀大腦信號，實現大腦和計算機之間直接通信。一方面可以幫助漸凍癥、脊髓損傷、癲癇等腦疾病患者康復；另一方面有望實現腦機融合智能，直接拓展人腦信息處理能力。

2023年10月24日，清華大學醫(yī)學院教授洪波帶領團隊設計研發(fā)的無線微創(chuàng)植入腦機接口NEO（Neural Electronic Opportunity），在宣武醫(yī)院成功進行首例臨床植入試驗。

2024年1月29日，聯合團隊召開臨床試驗階段總結會，宣布首例患者腦機接口康復取得突破性進展。洪波介紹，將兩枚硬幣大小的腦機接口處理器植入高位截癱患者顱骨中，成功采集感覺運動腦區(qū)神經信號。首例患者是因車禍引起的頸椎處脊髓完全性損傷（ASIA評分A級），處于四肢癱瘓狀態(tài)已經14年。該系統采用無線微創(chuàng)設計，體內機埋在顱骨內，電極覆蓋在硬膜外（硬膜位于顱骨和大腦皮層之間，起到保護神經組織作用），不損傷大腦細胞，手術后10天患者出院回家。

居家使用時，體外機隔著頭皮給體內機供電，并接收腦內的神經信號，傳送到電腦或者手機上，借助解碼算法實現腦機接口通信。系統采用了近場無線供電和通信技術，植入顱骨的體內機無需電池，患者可以終生使用。

經過3個月的居家腦機接口康復訓練，患者可以通過腦電活動驅動氣動手套，實現自主喝水等腦控功能，抓握解碼準確率超過90%；患者脊髓損傷的ASIA臨床評分和感覺誘發(fā)電位響應均有顯著改善。

“與馬斯克領導的企業(yè)Neuralink腦機接口不同，無線微創(chuàng)植入腦機接口NEO把電極放在大腦硬膜外，通過長期動物試驗研制，不會破壞神經組織；采用了近場無線供電和傳輸信號，體內無需電池?！焙椴ㄕf。

此次臨床應用的NEO系統軟硬件由洪波教授團隊與博?？悼萍己献鏖_發(fā)，臨床合作單位包括宣武醫(yī)院、天壇醫(yī)院。第二例脊髓損傷患者植入已于2023年12月19日在天壇醫(yī)院成功進行，賈旺教授團隊主持手術，信號接收正常，患者居家康復訓練中。

據悉，清華醫(yī)學院生物醫(yī)學工程系腦機接口研究團隊長期開展腦機接口原理、算法和臨床轉化研究。2015年高小榕、高上凱教授團隊在頭皮腦電穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位腦機接口中，達到319比特/分鐘的信息傳輸率；2021年洪波教授團隊在無線微創(chuàng)腦機接口臨床前研究中，每個電極等效信息傳輸率達到20比特/分鐘，均超過當時國際同類腦機接口最高水平。

《中國教育報》2024年02月17日第1版