人民日報健康客戶端記者 張爽

5月4日，全球首例非人靈長類動物介入式腦機(jī)接口試驗，在北京獲得成功，該試驗在猴腦內(nèi)實現(xiàn)了介入式腦機(jī)接口腦控機(jī)械臂，實驗猴各項生理指標(biāo)正常。

5月8日，試驗牽頭團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、南開大學(xué)教授段峰在接受人民日報健康客戶端記者采訪時表示，這意味著我國腦機(jī)接口技術(shù)已處于全球領(lǐng)先地位，為未來腦卒中、漸凍癥和抑郁癥等疾病的診療提供了新的方向。

(資料圖片)

介入式腦機(jī)接口非人靈長類動物試驗手術(shù)實景。南開大學(xué) 圖

無需開顱手術(shù)即可采集到顱內(nèi)腦電信號

當(dāng)人類思考時，大腦皮層中的神經(jīng)元會產(chǎn)生微電流，而腦機(jī)接口技術(shù)可以將這些腦電信號，轉(zhuǎn)換為控制指令來控制外部的設(shè)備。

段峰教授介紹，目前該技術(shù)主要有侵入式、非侵入式和介入式三種。其中侵入式腦機(jī)接口創(chuàng)傷大，例如美國馬斯克的Neuralink公司侵入式腦機(jī)接口試驗猴已有多只死亡；非侵入式腦機(jī)接口易受大腦容積導(dǎo)體效應(yīng)的影響，腦電信號長期穩(wěn)定性差。

此次段峰教授團(tuán)隊牽頭研發(fā)的介入式腦機(jī)接口通過介入手術(shù)將介入腦電傳感器貼附在猴腦血管壁上，無需開顱手術(shù)即可采集到顱內(nèi)腦電信號?！跋噍^于傳統(tǒng)侵入式和非侵入式腦機(jī)接口，介入式兼顧了安全性和識別的準(zhǔn)確性?！倍畏褰淌谙蛉嗣袢請蠼】悼蛻舳擞浾呓榻B說。

在確定介入式腦機(jī)接口前，段峰教授和他所在的團(tuán)隊曾一次次地嘗試過每一種可能。

“最開始我們是用非侵入式腦機(jī)接口控制汽車，進(jìn)行國內(nèi)首臺腦控汽車的相關(guān)試驗。但發(fā)現(xiàn)幾個小時以后，信號就會出現(xiàn)偏差，效果并不理想。”段峰教授告訴記者。

正是這次試驗之后，段峰教授和團(tuán)隊開始考慮：能不能給腦控技術(shù)加入生物介入？

段峰教授團(tuán)隊成功實現(xiàn)了用侵入式腦機(jī)接口的方式控制老鼠的行為，往左轉(zhuǎn)、再向右、前進(jìn)……老鼠受到電刺激后，按照指令進(jìn)行著運(yùn)動。

不過，段峰教授很快就發(fā)現(xiàn)這種方式對老鼠的腦部造成了傷害，又經(jīng)過了不斷嘗試，最后終于確定了如今這種介入式腦機(jī)接口方式，兼顧了安全性和有效性。

先是在去年的6月25日，成功在羊腦內(nèi)實現(xiàn)介入式腦機(jī)接口，驗證了傳感器的安全性和有效性。隨后，在今年5月4日又一進(jìn)步在食蟹猴上取得成功，實現(xiàn)“猴腦主動控制機(jī)械臂”，完成了整體的主動控制研究。

“可以說，這項技術(shù)最困難的地方我們都已經(jīng)克服了，目前猴子非常健康，各項生理指標(biāo)也非常正常，我們還在進(jìn)行后續(xù)的觀測，等到未來技術(shù)成熟之后，理論上就可以應(yīng)用到人的身上?！?/p>

試驗通過介入式腦機(jī)接口實現(xiàn)動物主動控制機(jī)械臂。南開大學(xué) 圖

為治療腦卒中、漸凍癥提供方向

段峰教授介紹，未來隨著介入式腦機(jī)接口技術(shù)的不斷成熟，腦卒中、漸凍癥和抑郁癥等疾病的診療在未來可能會有完全不一樣的治療思路，幫助患者更好地提高生活質(zhì)量，甚至人類像電影《阿凡達(dá)》中那樣用意念控制物體，在未來也可能通過腦機(jī)接口技術(shù)成為現(xiàn)實。

“因為原理已經(jīng)基本成熟了，但我們還需要謹(jǐn)慎反復(fù)確認(rèn)這項全新的技術(shù)應(yīng)用到生物體上會出現(xiàn)什么樣的情況。”

在段峰教授看來，未來最理想的方式就是技術(shù)革新與產(chǎn)品迭代能夠?qū)崿F(xiàn)互促的雙向循環(huán)?！白铋_始可能只是在醫(yī)院，尤其是三甲醫(yī)院的高端醫(yī)療等設(shè)備上進(jìn)行應(yīng)用。隨著技術(shù)的成熟，產(chǎn)品逐漸下沉到二甲、一甲，甚至到社區(qū)醫(yī)院、養(yǎng)老院等，更多的普通患者能夠獲得相關(guān)的治療方案。治療不斷推廣后，我們獲得的一線研究數(shù)據(jù)也會增加，進(jìn)而助力新產(chǎn)品的迭代，實現(xiàn)學(xué)術(shù)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的雙向正循環(huán)……”