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本報上海12月19日電 記者顏維琦 通訊員華亭從中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心獲悉,近日,該中心趙鄭拓、李雪研究團隊聯合復旦大學附屬華山醫院及相關企業成功完成第二例侵入式腦機接口臨床試驗。研究團隊采用高通量無線侵入式腦機接口系統(WRS01),使一位高位截癱患者能夠通過腦電信號穩定操控智能輪椅與機器狗,在真實生活場景中實現自主移動與物品取用。
腦機接口技術,旨在建立大腦與外部設備間的直接通信通道。此前,全球多個科研團隊已展示過意念打字、控制機械臂等成果。但如何讓技術穩定融入患者日常生活,始終面臨挑戰。
上述患者于2025年6月植入由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心與合作企業共同研發的腦機接口系統。經數周訓練,患者已可穩定控制電腦光標與平板電腦。研究團隊進一步將系統拓展至三維物理設備控制,實現對智能輪椅與機器狗的連續、穩定、低延遲操控,幫助患者在復雜日常場景中完成多項功能活動。
記者了解到,本研究在關鍵技術層面實現系列突破。在神經信息提取環節,研究團隊開發出高壓縮比、高保真的神經數據壓縮技術,并創新性地融合了“尖峰頻段功率”“相鄰脈沖間隔”與“尖峰脈沖計數”幾種數據壓縮方式。該混合解碼模型在噪聲環境下仍能高效提取有效信號,將腦控性能整體提升15%~20%。面對真實環境中聲、光、電磁干擾及患者生理、心理狀態波動導致的信號不穩定問題,研究團隊引入“神經流形對齊技術”,從高維動態神經信號中提取穩定低維特征,增強了解碼器的環境適應性與跨天穩定性。
響應速度是腦機接口的核心指標之一。人體自然神經環路傳導延遲約為200毫秒,該研究通過自定義通信協議,將系統從信號采集到指令執行的端到端延遲壓縮至100毫秒以內,低于生理延遲水平,使患者的控制體驗更為流暢自然。此外,研究團隊革新系統校準方式,研發“在線重校準技術”。該系統可在患者日常使用中實時微調解碼參數,無須中斷操作進行專項校準,使系統性能持續保持高位,實現“越用越順暢”的用戶體驗。
據介紹,研究團隊于12月推出性能進一步提升的系統升級版本(WRS02),并計劃于近期開展首例臨床試驗。


