中国脑机接口临床试验获新突破：从二维屏幕到三维物理交互

近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心传来喜讯，该中心与国内多家科研机构及医疗单位紧密合作，成功开展了第二例侵入式脑机接口临床试验，并取得了显著的新进展。此次临床试验在技术层面实现了从二维屏幕光标控制向三维物理世界交互的突破性转变，标志着我国脑机接口技术的发展迈上了新的台阶。

接受本次脑机接口临床试验的是一位中年男性患者。由于一次不幸摔倒，这位患者在2022年因脊髓损伤导致四肢瘫痪，经过一年多的康复，情况未有改善，仅剩头颈部可以活动。2025年6月，患者植入了科研团队开发的脑机接口系统。起初，该患者经过2到3周的训练，能够实现凭借意念对电脑光标、平板电脑等电子设备的控制，这也是科研团队第一例侵入式脑机接口临床试验时植入者达到的行为水平。为了进一步提高植入者对周围环境的交互能力，研究团队在此基础上，通过更多新技术的引入，成功将脑机接口应用场景从二维屏幕拓展到了三维物理世界。目前，该系统已经实现让使用者通过大脑“意念”实现接近常人使用手机和电脑的操作速度，以及初步控制具身智能机器人的能力。

侵入式脑机接口由两部分组成，前端的传感器和后端的处理器。前端的传感器粗细只有一根发丝百分之一左右。传感器大约5到8毫米嵌入到植入者的大脑里面，并在植入者颅骨上打薄3到5毫米，然后将后端处理器嵌入进去，整体是一个整个微创的过程。

专家称，前端的传感器相当于连接大脑的网线，负责连接到外部世界，上传、下载各种信息。后端的处理器负责把大脑的这些微弱的神经活动转化为数字信号，也就是机器能够读懂的语言。这样植入者就能通过意念来实现操控外部设备，辅助其生活。

据了解，连续、稳定、低延迟的精准控制是这次发布的侵入式脑机接口系统的主要特点，为了实现这些目标，科研团队开发了高压缩比、高保真的神经数据压缩技术，并创新性地融合了“尖峰频段功率相邻脉冲间隔”与“尖峰脉冲计数”几种数据压缩方式。这套混合解码模型，即便在神经信号相对嘈杂的环境中，也能高效提取有效信息，将脑控性能整体提升了15%到20%。

除了上述突破，科研团队还成功掌握了“跨天稳定神经流行对齐”以及“在线重校准”等关键核心技术。这使得系统在患者日常使用过程中，能够实现实时且无声的微调解码参数，从而使植入者在使用过程中感觉越来越得心应手。此外，该系统在信号采集、指令下发至外设的整个端到端过程中，延迟时间已被压缩至100毫秒以内，这一数值甚至低于人体自身的生理延迟。因此，患者的控制体验得到了显著提升，意念与动作之间的同步性几乎达到完美。在取得这些成果的基础上，科研团队正致力于研究更多应用场景，以满足植入者多样化的需求。

中国科学院院士、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任蒲慕明教授在介绍其研究成果时表示，他们成功证实了电极在大脑中的安全性、长期稳定性，以及信号的记录和解码均保持稳定。这一成果标志着侵入式脑机接口技术向实际医疗应用迈出了关键一步。未来，随着相关技术的不断拓展，我们有望在解码大脑中的语言信息等领域取得更多突破。