中国大力投入研发脑芯片，助力瘫痪者提升控制能力
中国正在试验的脑机接口相比Neuralink等美国领先设备具备一定优势
白色桌面上，一个透明的人头模型展示了大脑与半侵入式脑机接口的结合。
中国拥有足够的医疗基础设施和庞大人口，可用于测试脑部植入设备的疗效。图片来源：陈中豪/新华社/Alamy
一款深部脑植入设备让一位四肢残缺者能够玩电脑游戏，这类脑机接口（BCI）设备在中国的人体试验正日益增多。
这款由中国上海医疗科技公司阶梯医疗（StairMed）研发的脑机接口系统，与美国加州弗里蒙特市埃隆·马斯克旗下的Neuralink公司正在进行人体试验的植入设备类似。阶梯医疗的设备探针数量少于Neuralink，但体积更小、侵入性更低。
研究人员表示，与美国相比，中国在该领域的研究历史较短，许多正在试验的设备都是美国公司研发产品的简化版本。但“中国的脑机接口研究发展非常迅速”，香港大学电子工程师刘正午说。
荷兰马斯特里赫特大学神经工程师克里斯蒂安·赫夫去年在上海共同组织了一场脑机接口会议，他认为中国研究人员在多个前沿领域推动着该领域发展，例如改进神经数据解码算法和植入设备。
中国政府已将脑机系统列为重点创新领域，各资助机构正大力投入资金。“许多年轻科学家投身于这股脑机接口新浪潮中”，上海科技大学计算神经科学家李远宁说，而且他们与产业界联系紧密。
李远宁表示，中国拥有足够的医疗基础设施和人口来测试和验证这些技术。“这里取得的进展能惠及全球的患者和研究人员”。
已有多个团队公布了早期试验的初步结果，但均未经过同行评审。
表层植入
目前正在进行人体试验的一款脑机设备是名为“NEO”的微创无线设备，它可通过气动手套帮助瘫痪者恢复手部运动。该设备的8个探针置于包围大脑的外层膜——硬脑膜上²。
该试验的联合负责人、清华大学 biomedical engineer 洪波（音译）介绍，首位植入该设备的患者于2023年10月接受手术，术后握力增强、动作加快，经过20个月的使用，如今已能借助设备进食饮水。洪波表示，截至目前已有20人植入了NEO设备。
中国科学院上海神经科学研究所神经工程师赵郑拓指出，由于这项技术收集的是大量细胞的信息，其信号分辨率不如能记录单个神经元活动的深层探针。因此，这种方法更适合控制简单动作。但洪波认为，这种性能上的妥协换来了设备的微创性和长期使用能力。
NEO团队与刘正午及其同事、清华大学电子工程师唐建石开展了合作。在2月《自然·电子学》的一篇论文中¹，他们描述了使用高效的神经形态芯片（而非传统硅芯片）来模拟大脑解码神经信号的方式。这使得芯片可直接集成到探针中，让设备体积更小、功耗更低、信息处理速度更快。
中文交流
另一支团队的研究深入大脑稍深区域。2024年7月，上海神经外科医生为一名癫痫女性患者的大脑皮层顶部植入了一款含256个探针的设备。经过两周练习，她能借助这款由上海脑机接口公司NeuroXess研发的设备使用社交媒体应用并控制轮椅。
去年12月，该团队为一名患有癫痫且大脑语言处理区域长有肿瘤的女性患者进行了探针植入手术。NeuroXess联合创始人兼首席科学家陶虎表示，这位患者借助设备用中文交流，速度达每分钟50词，延迟100毫秒——这是脑机接口技术首次实现中文实时解码。普通人每分钟能说150词，因此“还有很大提升空间”。
6月，美国一支团队利用脑机接口系统让一名男性实现实时说话甚至唱歌，延迟仅10毫秒³。该设备能捕捉他的语调和音调。
深部脑区
阶梯医疗创始人赵郑拓表示，该公司研发的深部脑探针是中国首个侵入性脑机接口临床试验。
据阶梯医疗介绍，这款设备需植入64个精细传感器——直径仅为人类头发丝的百分之一。这些传感器穿透大脑皮层，连接到一个可无线充电和传输信息的小型设备。首位男性受试者借助该脑机接口系统在电脑上玩国际象棋和赛车游戏。
赵郑拓称，这项技术仍处于早期阶段，但目前来看，植入设备让使用者能很好地控制电子设备。从长远来看，他希望将脑机接口技术与更智能的系统融合，让使用者不仅能控制电脑光标，还能操控智能轮椅和先进机器人——他认为，中国在这一领域可能比美国更具优势，因为国内有众多企业涉足该领域。
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