腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實,。近日,腦虎科技與中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所陶虎/周志濤研究員團(tuán)隊在復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院的支持下,,開展了一項高精度實時運動解碼臨床試驗,,并取得重要突破。一名19歲的右側(cè)額葉癲癇患者成功植入了腦虎科技自主研發(fā)的256通道柔性腦機(jī)接口,,術(shù)后恢復(fù)良好,兩天后順利進(jìn)入臨床試驗階段,。
經(jīng)過累計19.87小時的經(jīng)典范式訓(xùn)練,,受試者能夠精準(zhǔn)地用意念控制經(jīng)典游戲《吃豆人》《坦克大戰(zhàn)》以及大型復(fù)雜游戲《王者榮耀》和《黑神話:悟空》。中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所研究員周志濤表示,,受試者的光標(biāo)腦控性能達(dá)到了4.07比特/秒,接近馬斯克Neuralink首個受試者Noland訓(xùn)練60小時后的性能4.6 BPS,,這表明反應(yīng)速度逐漸接近正常人使用傳統(tǒng)鼠標(biāo)的操作水平,,為運動障礙患者的康復(fù)提供了希望,。
研究團(tuán)隊基于256通道柔性腦機(jī)接口采集局部場電位信號(LFP),通過與屏幕光標(biāo)運動軌跡實時映射形成視覺反饋閉環(huán)控制機(jī)制,,從而實現(xiàn)對外部設(shè)備的精準(zhǔn)操控,。訓(xùn)練過程中采用位置-速度卡爾曼濾波算法將皮層腦電信號(ECoG)實時解碼為光標(biāo)速度指令,,使受試者快速掌握閉環(huán)神經(jīng)光標(biāo)的控制能力。隨著訓(xùn)練時長增加,,運動想象控制的精度與速度顯著提升,。
為了進(jìn)一步強(qiáng)化腦控能力,,引入了WebGrid范式,,要求受試者通過運動想象將光標(biāo)移動至指定目標(biāo)方格,。通過逐步增加網(wǎng)格復(fù)雜度,受試者的腦電控制能力持續(xù)優(yōu)化,。在解碼器性能穩(wěn)定后,,可通過XessOS系統(tǒng)擴(kuò)展至多場景應(yīng)用,。該系統(tǒng)集成了實時腦電信號解碼與交互增強(qiáng)雙引擎,通過毫秒級特征提取及運動意圖解析,,精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為計算機(jī)控制指令,。搭載高效深度學(xué)習(xí)模型和訓(xùn)練范式,系統(tǒng)可依據(jù)用戶腦電特征每日自我優(yōu)化,,有效解決神經(jīng)信號漂移問題,。此外,,XessOS系統(tǒng)支持智能家居調(diào)控,、高精度輪椅操控及沉浸式游戲交互等多元場景,,實現(xiàn)了數(shù)字化生活的“意念直連”。
此次臨床試驗推動了侵入式腦機(jī)接口從基礎(chǔ)研究向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化,。特別感謝受試者及其家屬的支持與配合,。整個臨床試驗過程中,,受試者狀態(tài)良好,,全程表現(xiàn)優(yōu)異,。試驗結(jié)束后,醫(yī)生團(tuán)隊借助256通道柔性腦機(jī)接口精準(zhǔn)定位癲癇病灶并成功實施病灶切除手術(shù),,保護(hù)了受試者的運動功能區(qū),,使其未遺留任何功能障礙。
當(dāng)前,,全球腦機(jī)接口市場正在快速發(fā)展,,預(yù)計2025年市場規(guī)模將達(dá)到24.6億美元。我國腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)也正處在從技術(shù)突破向規(guī)模商用躍遷的關(guān)鍵階段,。盡管大多數(shù)腦機(jī)接口仍依賴金屬線連接,,但下一代無線版本的產(chǎn)品已完成研發(fā)設(shè)計,預(yù)計今年將開展相關(guān)臨床試驗,。