新華社北京3月20日電 把薄如蟬翼的柔性電極貼在患者的硬腦膜上,癱瘓者術(shù)後可獲得「玩俄羅斯方塊」等精細(xì)運(yùn)動(dòng)能力,失語者可獲得中文交流能力……這樣科幻感滿滿的場景,在北京已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
20日上午,中國自主研發(fā)的半侵入式腦機(jī)接口「北腦一號(hào)」已在天壇醫(yī)院成功完成北京第三例人體植入手術(shù)。前兩例先後在北大第一醫(yī)院、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院完成。至今,3例患者狀態(tài)良好,其中癱瘓病人已實(shí)現(xiàn)意念控制運(yùn)動(dòng),因患漸凍癥而失語的病人已實(shí)現(xiàn)中文交流能力。
腦機(jī)接口,大腦與外界設(shè)備溝通交流的「信息高速公路」,是新一代人機(jī)交互與人機(jī)混合智能的前沿技術(shù)。「簡言之,就是捕捉大腦電信號(hào)的微妙變化,解碼大腦意圖,實(shí)現(xiàn)『意念』控制『動(dòng)作』,不動(dòng)手也能隔空操控機(jī)器?!贡本┠X科學(xué)與類腦研究所所長羅敏敏說。
電極,好比腦機(jī)接口的「耳朵」,其性能決定著「聆聽」腦電信號(hào)的數(shù)量與質(zhì)量。
與會(huì)專家認(rèn)為,「北腦一號(hào)」集成了中國自主研發(fā)的柔性高密度腦皮層電極,128通道同時(shí)採集的信號(hào)通量居國際同類產(chǎn)品之首。
「『北腦一號(hào)』成功植入3位患者的大腦皮層,標(biāo)誌著中國自研無線皮層腦機(jī)接口植入人腦通道數(shù)破世界紀(jì)錄?!沽_敏敏手拿一個(gè)厚度僅有幾微米的超薄電極對(duì)記者說。
北京芯智達(dá)神經(jīng)技術(shù)有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李園介紹,「北腦一號(hào)」薄膜電極採用的是柔性高分子材料,生物相容性高,材質(zhì)柔軟,與人體大腦硬腦膜或腦皮層的貼合度好,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度信號(hào)採集。
將患者的腦電信號(hào)精準(zhǔn)解讀成意圖,「北腦一號(hào)」還攻克了3項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)。「一個(gè)是高集成度微型主機(jī),負(fù)責(zé)處理接收到的高通量、低功耗信號(hào)。二是新一代無線短距通信技術(shù),負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)進(jìn)行低功耗、高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸。三是實(shí)時(shí)準(zhǔn)確、多場景的編解碼算法,負(fù)責(zé)精細(xì)運(yùn)動(dòng)與高準(zhǔn)確度中文語言的解碼。算法、通信、信號(hào)處理,三者缺一不可?!沽_敏敏介紹。
20日開展「北腦一號(hào)」臨床驗(yàn)證的首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科專家、中國科學(xué)院院士趙繼宗說,在中國,「北腦一號(hào)」「北腦二號(hào)」等腦接機(jī)口成果正邁向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,為培育發(fā)展新動(dòng)能提供重要支點(diǎn)。
頂圖圖說:3月20日在北京腦科學(xué)與類腦研究所舉行的「北腦一號(hào)」人體植入媒體通氣會(huì)上拍攝的半侵入式腦機(jī)接口「北腦一號(hào)」。圖源:新華社