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2025-03-18 17:24 星期二

脑机接口风头正劲,但别忽视“辅助”二字

时间:2026-04-28 09:49 来源:快讯社

心里刚一动念,瘫痪的手就能听“令”抬起、稳稳抓握。这曾是无数运动障碍患者压在心底的梦。如今,这个梦离他们越来越近了。

  3月13日,国家药品监督管理局正式批准“植入式脑机接口手部运动功能代偿系统”(简称NEO系统)上市。这套系统只有一枚硬币大小,通过手术植入大脑后,因脊髓损伤而导致手部运动功能受损的患者,光靠“想”,就能指挥气动手套辅助完成抓杯子、拿东西等动作。

  当曾经只在科幻电影里出现的“意念控物”,真的成为残障人士重建生活的工具,很多人不禁好奇:脑机接口到底是什么?它如何读懂我们的想法?这项看似“黑科技”的技术,又能给我们带来哪些改变?为此,科技日报记者采访了相关专家。

  在大脑与机器之间架一座“桥”

  通俗地讲,脑机接口就是大脑与机器之间的连接通道。我们的大脑被封闭在颅骨内,只能依靠眼睛、耳朵、手脚等天然“生物接口”与外界互动:感官将外界信息转化为电信号传递给大脑,大脑处理后发出指令,指挥身体作出反应。

  “脑机接口的核心价值,就是当这些‘生物接口’受损或失灵时,用一套数字化系统绕过它们,在大脑和外部世界之间重新架起一座直接沟通的桥梁。”中国科学院自动化所研究员余山告诉记者。

  这一点对残障患者来说尤为重要。比如因中风、脊髓损伤或渐冻症失去运动能力的人,大脑思维完好,只是大脑与肢体之间的信号通路被阻断。脑机接口就能提取大脑中的运动指令,绕过受损部位,直接操控鼠标、键盘、外骨骼或机械臂,即通过“读脑”,让患者“意念控物”。

  同理,对于失聪、失明患者,脑机接口还能将外界的声音、光线信号转化为大脑可识别的电信号,直接输入大脑,帮助他们重新获得听觉或视觉。“脑机接口就是大脑与外部世界之间的‘信息高速公路’,能够让隔绝的信号重新流通。”余山解释。

  历经数十年探索,脑机接口从实验室走向临床,大致经历了三个阶段。

  1973年,“脑机接口”概念首次提出,科学家开始验证大脑直接与机器对话的可能性;进入21世纪,该技术进入人体试验阶段,瘫痪患者初步实现了意念控制光标、简单抓握等操作,但信号不稳、精度不足,难以普及;2021年以来,随着柔性材料、人工智能等技术的突破,设备的安全性和稳定性大幅提升,多款非植入式产品获批上市,植入式系统也进入大规模临床试验,脑机接口开始真正惠及患者。

  三种“读脑”路线各有千秋

  同样是脑机接口,不同技术路线的体验和效果差异显著。

  根据电极植入深度和对脑组织的侵入程度,目前脑机接口主要分为三类:非侵入式、侵入式和半侵入式。“这三种路线各有优劣,本质上是精度与安全的权衡,适用于不同的应用场景。”余山说。

  其中,非侵入式脑机接口最为大众熟知,只需在头皮上佩戴脑电帽或头环,不用手术,具有无创、安全、廉价、便捷的优势。但由于脑电信号需要穿透颅骨等多层组织,信号质量会大幅衰减,只能检测出大脑的整体状态,比如清醒、困倦、平静或焦虑,无法实现精细的意念控制。

  另一条重要的技术路径是侵入式脑机接口。它需要通过手术将传感器直接植入大脑皮层,与神经元“零距离接触”,最大优势在于能采集到最高精度的神经信号,帮助患者实现精准抓握、意念打字等精细脑控动作,是重症残障患者康复的重要选择。不过,这种方式也存在短板:开颅手术会带来创伤和感染风险,同时传感器在体内可能引发炎症、组织包裹等问题,长期使用的安全性和稳定性仍需持续验证。

  为平衡精度与安全,半侵入式脑机接口应运而生,堪称前两种技术路线的“折中方案”。它将传感器植入颅骨内、硬脑膜外,不穿透脑组织,不仅大幅降低了手术风险,免疫反应也更轻微,还能获得比非侵入式更清晰的信号,具有较大的临床转化潜力。本次获批的NEO系统,就属于半侵入式脑机接口。

  余山认为,未来这三种技术路线不会相互替代,而是根据不同场景需求,实现互补发展。

  潜力巨大但绝非“神技”

  随着NEO系统等设备的上市,脑机接口在医疗康复领域的潜力正在不断释放,但我们也必须清醒地认识到,它绝不是包治百病的“万能神技”。中国科学院院士、神经外科专家赵继宗表示,脑机接口技术正在走向临床,但仍处于探索阶段,远未到普及之时,更多是辅助康复,并不能替代传统康复治疗,更像是在原有基础上多提供一条路径。

  “比如,通过解码脑信号,帮助患者完成部分动作训练,类似于一种更高级的‘神经反馈+康复训练’。换句话说,脑机接口不是大众普遍想象中的装上就能动,而是装上之后还要学。”赵继宗举例道。

  余山也表达了类似的看法。他认为,脑机接口正处在从实验室技术走向临床应用的过渡阶段,在医疗康复领域,它是现有康复手段的有力补充。乐观估计,未来3到5年,它会越来越多地进入实际使用。

  “目前它的潜力主要体现在帮助残障人士改善生活质量方面。另外在神经疾病治疗方面,深部脑刺激技术已经成为治疗帕金森等疾病的常规手段,新一代脑机接口技术有望进一步提高治疗效果,并拓展至癫痫、重度抑郁、意识障碍等其他疾病。”余山说。

  更值得关注的是,脑机接口还面临伦理与安全方面的挑战。一方面,大脑信号承载着个人的思想与隐私,如何防止这些信息被泄露或滥用,是亟待解决的问题;另一方面,长期将异物植入大脑是否会对脑组织造成未知损伤,也需要更多长期临床研究来验证。应对这些挑战,离不开完善的行业标准和扎实的科学研究。(记者 陆成宽)

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