(香港文匯網記者 劉凝哲)近日,中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心趙鄭拓、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。研究團隊採用高通量無綫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。
該患者於2022年因脊髓損傷導致高位截癱,2025年6月植入由腦智卓越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。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,幫助患者在複雜日常場景中完成多項功能活動。
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,團隊開發出高壓縮比、高保真的神經數據壓縮技術,並創新性地融合了「尖峰頻段功率」,「相鄰脈衝間隔」與「尖峰脈衝計數」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,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徵,增強了解碼器的環境適應性與跨天穩定性。
此外,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,無需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。
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,本研究通過自定義通信協議,將系統從信號採集到指令執行的端到端延遲壓縮至100毫秒以內,低於生理延遲水平,使患者的控制體驗更為流暢自然。
研究還發現,隨着患者對腦控外設的熟練掌握,任務相關神經活動逐漸由廣泛神經元參與轉向少數高效神經元主導,在降低認知負擔的同時,實現對外設的「內化」操控,從神經機制層面解釋了「隨心所動」的成形過程。
在應用拓展與社會融合方面,團隊積極響應「科技助殘」需求,與地方殘聯合作,引導患者參與線上數據標註等工作,使其通過勞動獲得報酬,從受助者轉變為社會價值的創造者。
基於本次試驗積累的數據與經驗,研究團隊於12月推出性能進一步提升的系統升級版本(WRS02),通道數增至256。WRS02的首例臨床試驗計劃於近期開展。
在技術產業化過程中,團隊採取系統化推進策略,以神經界面電極為基礎,逐步構建系統集成、算法優化與應用場景拓展的完整技術體系。隨着臨床數據的持續積累,高質量神經‑行為數據將不斷驅動解碼算法升級與新場景開發,形成「數據‑創新」雙向增強的良性循環。

0 / 255