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全球首例！北京成功完成非人灵长类动物介入式脑机接口试验

2023-05-05 17:05:57 来源：北京日报

5月4日，全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京取得成功。试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂，对推动脑科学领域研究具有重要意义，标志着我国脑机接口技术跻身国际领先行列。

什么是脑机接口？全球正在推进研发的脑机接口有哪些种类？从动物试验抵达临床还有多远的路要走？记者就此采访了正在参与该项目研发、试验的宣武医院神经外科马永杰博士。

1、目前正在推进研发的脑机接口主要有几种？各有什么特点？

(资料图)

马永杰：脑机接口技术可以将脑电信号转换为控制指令，从而帮助运动功能障碍患者如脑卒中、渐冻症等与外部设备交互，提升生活质量。

目前脑机接口主要有三种。包括侵入式脑机接口、非侵入式脑机接口和介入式脑机接口。

其中侵入式脑机接口是以开颅等方式，将电极植入大脑皮层功能区附近。由于直接接触大脑皮层，这种方式获取的脑电信号是准确度最高的，但也由于它采取的是有创的接入方式，因而会对人体造成较大损伤，并可能出现炎性反应、排异反应等。

非侵入式脑机接口通过头皮采集脑电信号，优点是安全，缺点是隔着头皮采集到的信号纯度和信噪比较差，质量不高。

介入式脑机接口是通过微创介入方式，将血管穿刺小口，通过类似心脏支架的微创手术实现脑机连接。创伤较侵入式脑机接口更小，信号质量较非侵入式脑机接口更高。

2、我们在进行非人灵长类脑机接口试验之前，还曾进行过怎样的探索？

马永杰：去年，团队曾在羊身上完成了首例介入式脑机接口动物试验。脑电极植入术由介入机器人辅助完成，我在主端操作完成了部分血管造影。试验最终在羊脑血管内完成了传感器植入，并成功采集到了脑电信号。

不过，该试验前后共进行了3次。过程中，我们不断总结经验，在支架电极设计、信号提取、手术操作上不断优化，以求达到更好的试验效果。

3、目前，我们已经可以完成非人灵长类动物试验了，脑机接口技术离抵达临床还有多远的路要走？

马永杰：完成首例动物试验是突破性的进步，是从0到1的进步。但抵达临床是一个从1到100的过程，可以说我们还有很远的路要走。

下一步，还有优化电极设计，验证其在动物体内长期植入的安全性、可靠性，采集后信号的进一步分析、加工、转化等工作要完成。介入式脑机接口真正走到临床，可能还要5年，甚至更长的时间。

4、脑机接口技术带领人们畅想了一个“人类攻克疾病”的伟大场景。目前，我们的“先驱者”走到哪一步了？

马永杰：不久前，浙江医科大学第二附属医院的张建民教授团队在国内首次通过对一位高位截瘫志愿者脑内植入电极，使其通过意念控制机械手臂的三维运动，完成进食、饮水和握手等一系列上肢重要功能运动。

从临床医生的角度来看，我认为这可以代表目前我国该领域最先进的水平。

5、除了为各类神经功能性疾病患者带来福音以外，未来，脑机接口技术还有可能应用在更加广阔的场景吗？比如记忆的存储和移植？

马永杰：脑机接口实际上是对不同部位的脑分区进行“脑密码”解析的途径，通过它我们可以更好地解析大脑的功能。

未来在一定程度上将人类的思考、意识、记忆存储下来，不是完全没有可能。你甚至可以让想象得更加“科幻”一点，比如意识的直接显示、通过意识实现驾驶等，都不是没有可能。只不过这需要一个较长的周期。

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