腦機接口植入手術成功，上海將初步構建腦機接口創新生態

作者／ IT時報記者 潘少穎

編輯／ 潘少穎 孫妍

一位病灶在大腦運動區附近的腫瘤癲癇患者，無須動手，可以用“腦控”玩乒乓球和貪吃蛇游戲，甚至，在手術后兩周，可以用意念使用微信、淘寶、今日頭條等App，并和智能家居“互動”。

另一位病灶占位大腦語言區的腫瘤癲癇患者，通過柔性腦機接口植入手術，將人的腦電解碼成語言轉化成指令，實時操控靈巧手實現人機交互。這位患者通過意念，讓接到指令的機械手比劃出了“2025新年快樂”的手語祝福。

近日，《IT時報》記者從國內侵入式腦機接口公司上海腦虎科技有限公司了解到，腦虎科技全自主研發了256個記錄通道的植入式柔性腦機接口，和華山醫院神經外科合作，開展了高精度實時運動解碼和語言解碼臨床試驗研究，讓受試者實現“腦控智能設備”和“意念對話”，腦虎科技也成為全球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。

1月10日，上海市科委公布《上海市腦機接口未來產業培育行動方案（2025-2030年）》，在2027年前，上海推動5款以上侵入式、半侵入式腦機接口產品完成臨床試驗，引育5家以上具有腦機接口核心技術與產品研發能力的自主創新企業，10家以上產業鏈上下游國內骨干企業，初步構建腦機接口創新生態。

意念“說話”實時漢語解碼準確率達71%

“二零二五新年快樂”，照片上，一位受試者和腦虎創始人、TCCI研究員陶虎用意念操控的手比心送出了祝福。

這位受試者是病灶占位大腦語言區的腫瘤癲癇患者，2024年12月，腦虎科技聯合華山醫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，在語言區占位腫瘤癲癇患者上進行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。術后五天，實現了142個常用漢語音節下71%的解碼準確率，并且單字解碼時延小于100毫秒，是目前國內實時漢語言解碼的最高水平。

漢語是一種以單音節為主的聲調語言和圖形語言，其產生過程中的信息轉換涉及更多腦區，需要研發針對漢語特征的神經編解碼機制和信息處理手段?；趯崟r漢語解碼，不僅實現了意念實時合成漢語、驅動數字分身以及對話AI大模型等高級功能，還能將人的腦電解碼成語言進而轉化成指令實時操控靈巧手實現人機交互。

在中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員周志濤看來，臨床試驗成功最本質的意義就是把受試者的想法、意念轉換成語言，曾經因疾病或損傷而無法正常表達自己的他們，可以通過腦機接口技術表達自己的想法，為失語患者帶來了重塑語言功能的希望?！爸坝醒芯繄F隊用128記錄通道的植入式柔性腦機接口采集腦電信號，無法和大腦皮層貼合，10個音節的解碼準確率是44%?！敝苤緷嬖V《IT時報》記者，通過植入256導高通量腦機接口，142個常用漢語音節達到71%的解碼準確率，未來還有提升空間，比如用各種語言模型解碼語句的準確率期望可以達到99%以上。

“用腦信息能夠把漢語給解析出來，是非常大的進步?！眱灴痰枚麻L兼CEO季昕華表示，如果把人的大腦研究分層次，第一個層次是狀態解碼和情緒評估，第二個層次是動作的意圖識別和運動控制，第三個層次是語言，主要是語音理解和語言生成，第四個層次是視覺的重建和增強，第五個層次是記憶的調控和認知優化，腦虎科技實現的是第三個層次。

“腦控”上網256通道實時高效精準解碼

上述受試者實現了“意念對話”，同樣是在華山醫院，腦虎科技聯合神經外科教授毛穎/陳亮團隊完成了意念合成運動臨床試驗，簡單而言，讓一位受試者實現了“腦控運動”。這位21歲的運動區占位癲癇患者，通過手術植入256導高通量柔性腦機接口監測病灶并保護運動相關的重要腦功能區。

經過兩周的訓練，結合腦虎科技自主開發的腦機操作系統，受試者熟練使用微信、淘寶、小紅書等App，以及對智能家居和智能輪椅進行“腦控”，大大滿足了運動障礙患者日常生活所需的基本行動能力。

“256個記錄通道，不僅僅是收集的腦電數據有了數量級增長，與之前的腦機接口技術相比，更是有了質的變化。”腦虎科技創始人陶虎在接受媒體采訪時表示。

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。它能提供大腦活動的詳細信息，尤其運動和感知信息。

腦虎科技相關人士解釋，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時間解碼，整體系統延遲小于60毫秒。得益于256導高通量、高質量、高分辨腦電信號和自主開發的通道篩選算法，可快速精準確定響應腦區，進行實時高效精準解碼。

周志濤告訴《IT時報》記者，從想法出現到執行延遲60毫秒，受試者不會產生頓挫感?！霸谑中g過程中，把電極植入大腦皮層表面——硬膜下面，更靠近神經元的地方，保證信號源不受干擾?！?/p>

無論是讓受試者用意念表達自己的想法還是運動、上網，256個記錄通道無疑是此次臨床實驗取得突破一大技術亮點，通道數越高，意味著能夠收集到更為豐富的神經信號?！禝T時報》記者了解到，此次腦機接口技術從所有器械硬件到腦機操作系統，都由腦虎科技自主研發，通過微納加工技術，在單位面積集成更多電極數以及在工程上的優化，實現256個記錄通道。

目前，植入腦機接口的受試者還需戴著頭套、拖著“辮子”，是電源線和數據線，用來連接腦機接口和數據處理設備?！?025年還將下一代設備將去掉‘辮子’，用無線方式實現數據傳輸和充電，并計劃用三年完成三類醫療器械的臨床多中心注冊?！碧栈⑼嘎?。

上海腦機接口將進入大規模臨床試驗階段

中國人一直都有美好的夙愿——心想事成，腦機接口聽起來很科幻，但是原理非常樸素，大腦每時每刻都在產生思維意圖，其背后的物質基礎就是神經活動，神經活動會產生神經信號，如果能夠用算法將其解碼出來，就能夠實現意圖的識別。

“現在的腦機接口分為侵入式和非侵入式，侵入式腦機接口更接近信號源，能夠獲取更為精準和詳細的大腦神經信號，實現高精度的腦電信號采集和高效解碼。”周志濤向《IT時報》記者解釋，非侵入式腦機接口具有無創、操作簡便等優點，更容易被大眾接受，但由于電極和目標神經元離得較遠，獲取的信號相對微弱，為后續解碼帶來挑戰。

目前，國內存在運動障礙或語言障礙的患者接近3000萬人，通過腦機接口，未來能夠幫助這些患者在一定程度上重建運動或語言功能，恢復正常生活，這是周志濤希望看到的，也是腦機接口在實際中的意義。

成為消費級產品，一直是腦機接口業內的一大方向。上海市科委高新技術處項目主管王卓曜在接受媒體采訪時表示，上海腦機接口正處于典型產品的培育階段，馬上進入大規模臨床試驗階段。

剛剛發布的《上海市腦機接口未來產業培育行動方案（2025-2030年）》中，第一個舉措是加快腦機接口產品化，提到上海將支持各類創新主體聯合醫療機構，開展運動控制、言語合成、神經疾病治療、視覺重建等侵入式、半侵入式腦機接口產品研發與臨床試驗；面向康復、教育、娛樂等領域，鼓勵企業開展非侵入式產品研發與產業化。

在一位國內醫療器械注冊分析人士看來，從腦機接口設備的臨床試驗角度來看，其存在的風險主要包括技術穩定性、生物相容性、設備安全性以及倫理、法規等多個層面。

不可否認，腦機接口的未來有極大的想象空間，比如打造腦機接口的大模型生態，充分解析利用大腦，實現對大腦功能更全面的理解，精準治療神經系統疾病，甚至實現對一些疑難病癥的突破性治療。

排版／ 潘璐

圖片／ 腦虎科技

來源／《IT時報》公眾號