WAIC探营｜脑疾病的“希望之光”，中国脑机接口技术将有新突破

在2021世界人工智能大会开幕倒计时3天之际，7月5日，由中科院上海微系统所自主开发的“免开颅微创植入式高通量柔性脑机接口”向记者揭开了神秘面纱。该系统可应用于临床重大脑疾病诊治和脑功能探索，是解决渐冻症、高位截瘫、癫痫等重大脑疾病的重要手段，也是“人机物”三元共融万物感知的核心技术。

活动现场展示了实验动物内容与自动手术植入机器人。在植入过程中，脑机接口通过脑立体定位仪精准找出所需植入的脑区，可视化电极在脑谱图的位置，并使用自动手术机器人完成微创植入。该过程实现了10微米级别精度控制，节约80%的植入时间成本，最终植入尺度小于输液针孔口径。

据介绍，免开颅微创植入式高通量柔性脑机接口系统包括前端柔性深部电极器件、中端转接单元、后端脑电信号采集传输模块、生物兼容封装材料等。技术国内领先，在植入创伤、长期在体安全性等关键指标方面已经达到甚至部分超越了马斯克的脑机接口公司Neuralink。

据了解，马斯克公司使用的柔性神经电极，单器件1024个通道，可以来控制猴子打游戏，这是在非人的动物上做的一个较好例子。此外，今年5月，美国斯坦福大学的一个团队在人身上做了临床实验，他们使用的一个脑机接口大概只有96通道，使用的是硬质电极。一个高位截瘫的病人参与了试验，他通过意念来合成字母，进而合成文字，最终合成语言。

中科院上海微系统与信息技术研究所副所长陶虎研究员表示，不管是马斯克公司采用的柔性电极植入，还是斯坦福大学用硬质电极植入，都需要较大规模的开颅手术，创伤很大。但这次微系统所的方案则是直接在颅骨上开一个不到1毫米的孔，插入柔性电极，该电极能在很短的时间内变软。“我们是用集成电路的方式来做神经电极，单器件通道则达到了2640以上。此外，本身器件不到0.1个毫米，对比现在普遍开孔是厘米级别，创伤要小100倍到1000倍。临床上的标准是小于0.5毫米的创口认为是人体可自愈的。”

陶虎介绍，如果一个硬的电极放在脑里，会不停的在切割大脑，会导致脑部发炎。为了解决这个问题，微系统所的科研人员开发了一个特殊技术把柔性电极暂时硬化，当它插入大脑时是硬的，进入后就会变软。

目前，该系统已应用于鼠、兔、猴等多种动物模型，并能够实现术后急性信号（术后30min内）采集和长达8个月的稳定神经信号跟踪。据介绍，下一步将进行临床试验。

来源：广州日报

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