上海團隊實現腦機接口臨床試驗重大突破，用漢語“意念對話”走進現實

來自上海的腦虎科技也因此成為行業(yè)內唯一同時實現實時運動解碼和實時漢語解碼的侵入式腦機接口企業(yè)。

1月2日，界面新聞獲悉，腦機接口公司上海腦虎科技有限公司（下稱“腦虎科技”）對外公布，在和復旦大學附屬華山醫(yī)院神經外科密切合作，以及天橋腦科學研究院等的支持下，團隊取得了人體臨床試驗突破性進展?；谌灾餮邪l(fā)的256導高通量植入式柔性腦機接口，團隊先后開展高精度實時運動解碼和語言解碼臨床試驗研究，成功實現了“腦控”智能設備和“意念對話”。

來自上海的腦虎科技也因此成為行業(yè)內唯一同時實現實時運動解碼和實時漢語解碼的侵入式腦機接口企業(yè)——目前，馬斯克創(chuàng)辦的Neuralink實現了實時運動解碼。

腦虎科技成立于2021年11月，和Neuralink同樣走侵入式腦機接口路線。 今年12月，腦虎科技聯合華山醫(yī)院神經外科吳勁松教授團隊，開展國內首例高通量植入式柔性腦機接口實時合成漢語言臨床試驗。 

不同于英語等字母語言，漢語是一種以單音節(jié)為主的聲調語言和圖形語言，信息轉換涉及更多腦區(qū)，需要研發(fā)針對漢語特征的神經編解碼機制和信息處理手段，轉換難度也較高。因此，上述項目團隊在語言區(qū)占位腫瘤癲癇患者上進行了柔性腦機接口植入手術，通過植入256導高通量腦機接口，幫助其定位病灶并保護語言相關的重要腦功能區(qū)。

據項目團隊介紹，病人術后恢復良好，五天后實現142個常用漢語音節(jié)下71%的解碼準確率，并且單字解碼時延小于100ms，是目前國內實時漢語言解碼的最高水平。此次試驗實現將患者的意念合成語言，然后語言轉化成相關指令，此外，受試者還可以做到意念控制機械臂、對話AI大模型以及數字分身等。

而這項臨床試驗的最大意義在于，失語患者有望重建語言功能。

實時漢語言解碼

更早之前，腦虎科技在今年8月聯合華山醫(yī)院神經外科毛穎/陳亮教授團隊，順利完成了意念合成運動臨床試驗。

所謂意念合成運動，指的是通過“腦控”智能設備，幫助運動障礙患者重建運動功能。研究團隊告訴界面新聞，High Gamma頻段（70-150Hz）是腦電信號中的一個高頻段，通常與大腦的復雜認知功能和神經活動同步有關，能提供大腦活動的詳細信息，尤其是運動和感知信息。而在植入式腦機接口臨床試驗中，提取該頻段的信號有助于更加精準地解碼大腦意圖，實現意念合成運動。

在這次臨床試驗中，受試者為21歲運動區(qū)占位的癲癇患者。通過手術植入256導高通量柔性腦機接口監(jiān)測病灶并保護運動相關的重要腦功能區(qū)，項目團隊對其腦電信號的High Gamma頻段進行腦電特征提取和模型訓練，利用LSTM（長短期記憶）神經網絡模型進行連續(xù)時間解碼，整體系統延遲小于60ms。

試驗中，團隊在術中幾分鐘就可以快速精準確定響應腦區(qū)，而病人在手術完成兩天后開展了運動/語言解碼試驗——實現“腦控”玩乒乓球和貪吃蛇游戲。 經過兩周的訓練，結合腦虎科技自主開發(fā)的腦機操作系統XessOS，受試者已經可以熟練使用微信、郵箱、淘寶、小紅書、今日頭條等常用APP，還可以實現智能家居和智能輪椅的“腦控”，滿足了運動障礙患者日常生活所需的基本行動能力。

受試者實時意念操控XessOS系統

不過，目前，植入腦機接口的受試者還需戴著頭套、拖著“辮子”（電源線和數據線），以連接腦機接口和數據處理設備。腦虎科技創(chuàng)始人、天橋腦科學研究院研究員陶虎稱，2025年公司推出的下一代設備將去掉“辮子”，實現無線數據傳輸和充電?！斑@次的臨床試驗屬于一個月左右的短期在體試驗，用于技術驗證，明年我們將繼續(xù)與華山醫(yī)院合作，逐步開展長期在體的臨床試驗?！碧栈⑼嘎叮媱澯萌晖瓿扇愥t(yī)療器械的多臨床注冊。

2016年，馬斯克創(chuàng)立腦機接口公司Neuralink。腦虎科技對標Neuralink，同時也在努力趕超后者——今年11月，Neuralink獲批在加拿大啟動臨床試驗。值得一提的是，腦機接口領域還有一些公司選擇非侵入式或半侵入式路線。關于方向的選擇，陶虎曾告訴界面新聞，非侵入式腦機接口方式有一定優(yōu)勢，但應用場景和技術天花板相對有限。2022年1月，公司完成天使輪及Pre-A輪融資，同年12月完成數億元人民幣A輪融資。

在Neuralink引發(fā)關注后的幾年里，國內陸續(xù)出現一些研究腦機接口的公司或團隊，但采用的路線不一。而在近兩年，產業(yè)內公司的研究成果都開始加速落地，更多試驗成效開始被關注。最近，在江蘇省人民醫(yī)院（南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院、江蘇省婦幼保健院）康復醫(yī)學中心腦功能實驗室，腦出血患者陳女士通過“腦機接口”技術，用“機械手”實現了由大腦控制的“意念”喝水。

這些成果的密集呈現，一方面是因為技術的成熟，另一方面也得益于政策的推動。

根據工信部發(fā)布的《新產業(yè)標準化領航工程實施方案（2023—2035年）》，腦機接口作為未來產業(yè)代表之一，是標準化工作的重點方向。就上海而言，今年12月24日，上海市人民政府辦公廳印發(fā)《上海市發(fā)展醫(yī)學人工智能工作方案（2025—2027年）》，其中提出：圍繞人工智能認知智能、強化學習等前沿領域加大研究布局，支持在腦科學與腦機接口、計算生物學等醫(yī)學前沿領域的創(chuàng)新探索。 

此次腦虎科技披露的突破性進展，也受益于上海創(chuàng)新生態(tài)和來自政府、醫(yī)院、機構等方面的多元投入。據界面新聞了解，相關工作得到天橋腦科學研究院（TCCI）的支持，并獲得國家自然科學基金面上項目、上海市科委戰(zhàn)略前沿腦機接口專項項目、上海市經信委促進產業(yè)高質量發(fā)展專項先導產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展項目、上海市戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展專項等項目，以及上海市腦機接口重點實驗室、中國神經科學學會腦機接口與交互分會、上海市未來產業(yè)腦機接口專委會等機構的支持。