脑机接口关键技术和潜在应用场景

        近年來(lái)，腦機(jī)接口領(lǐng)域快速發(fā)展，其在關(guān)鍵技術(shù)及典型應(yīng)用場(chǎng)景方面，均取得積極進(jìn)展。

        腦機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)正處于加速突破階段，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
        電極柔性化趨勢(shì)顯著。例如，Neuralink開(kāi)發(fā)的1024通道高密度柔性電極Threads已完成多例臨床植入；哈佛大學(xué)開(kāi)發(fā)的超柔網(wǎng)狀電極有望長(zhǎng)期穩(wěn)定記錄單個(gè)神經(jīng)元信號(hào)；Axoft采用超軟腦植入材料Fleuron?研制的探針已完成首批人體臨床試驗(yàn)；中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研發(fā)了蠶絲蛋白電極等柔性電極。
        芯片向多功能集成一體化、微型化發(fā)展。例如，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院研發(fā)的高精度記錄-解碼SoC芯片，以超低硬件資源實(shí)現(xiàn)復(fù)雜信號(hào)解碼；Neuralink的植入芯片Blindsight，集成了電極陣列，兼具多功能和體積較小，可繞過(guò)受損的眼睛和視神經(jīng)生成光幻視信號(hào)，有望幫助視神經(jīng)損傷或先天失明者恢復(fù)基礎(chǔ)視覺(jué)能力。
        微系統(tǒng)集成化取得重大突破。例如，Precision Neuroscience開(kāi)發(fā)的第7層皮層接口，兼具高通量薄膜電極陣列和微創(chuàng)手術(shù)植入系統(tǒng)，通過(guò)“顱骨微縫”新技術(shù)，即可完成快速、微創(chuàng)的硬膜下植入；Paradromics研發(fā)的高速率腦機(jī)接口產(chǎn)品Connexus可記錄1600多個(gè)獨(dú)立神經(jīng)元信號(hào)；清華大學(xué)牽頭研制的無(wú)線微創(chuàng)植入腦機(jī)接口NEO僅有兩個(gè)1元硬幣大小。

        腦機(jī)接口在典型場(chǎng)景的臨床應(yīng)用不斷拓展，主要集中在以下三個(gè)領(lǐng)域。
        在感知覺(jué)增強(qiáng)領(lǐng)域，南加州大學(xué)研制的超聲視網(wǎng)膜假體完成動(dòng)物試驗(yàn)，未來(lái)有望以低損傷方式恢復(fù)視力；復(fù)旦大學(xué)研制的碲納米線網(wǎng)絡(luò)視網(wǎng)膜假體和暖芯迦開(kāi)發(fā)的視覺(jué)腦機(jī)接口，均驗(yàn)證了臨床轉(zhuǎn)化潛力。
        在運(yùn)動(dòng)功能重建領(lǐng)域，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院利用腦深部刺激技術(shù)讓癱瘓患者恢復(fù)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)能力；南湖腦機(jī)交叉研究院通過(guò)閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口植入手術(shù)，實(shí)現(xiàn)截癱患者自主站立、行走等多種日?；顒?dòng)；Neuralink全植入微型腦機(jī)系統(tǒng)讓癱瘓患者通過(guò)意念完成游戲和3D設(shè)計(jì)任務(wù)。
        在腦疾病治療領(lǐng)域，Medtronic研發(fā)的腦起搏器，用于帕金森病、肌張力障礙等疾病；杭州青石永雋醫(yī)療設(shè)備有限公司研發(fā)了針對(duì)抑郁癥的神經(jīng)刺激器，發(fā)展了靶點(diǎn)選擇、參數(shù)優(yōu)化、閉環(huán)調(diào)控等技術(shù)，截至今年7月，已開(kāi)展40例急性、3例長(zhǎng)期IIT研究；佳量醫(yī)療研發(fā)的植入式自響應(yīng)神經(jīng)刺激系統(tǒng)，截至今年6月，已完成近80例多中心臨床試驗(yàn)。

        （摘自：中國(guó)醫(yī)藥報(bào)）