試驗通過介入式腦機接口實現動物主動控制機械臂。視頻來源：都視頻(00:41)

5月4日，全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京取得成功。試驗在猴腦內實現了介入式腦機接口腦控機械臂，對推動腦科學領域研究具有重要意義，標志著我國腦機接口技術躋身國際領先行列。

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此次試驗由南開大學教授段峰團隊牽頭，與中國人民解放軍總醫院（301醫院）、上海心瑋醫療科技股份有限公司聯合完成。試驗是在前期介入式腦機接口動物（羊）試驗基礎上取得的進一步成果，實現了介入式腦電信號從被動采集到主動控制的技術飛躍，突破了血管內腦電信號采集、介入式腦電信號識別等核心技術。

腦機接口技術可以將腦電信號轉換為控制指令，從而幫助運動功能障礙患者如腦卒中、漸凍癥等與外部設備交互，提升生活質量。技術研究過程中發現，侵入式腦機接口創傷大，例如美國馬斯克的Neuralink公司侵入式腦機接口試驗猴已有多只死亡；非侵入式腦機接口易受大腦容積導體效應的影響，腦電信號長期穩定性差。段峰團隊牽頭研發的介入式腦機接口通過介入手術將介入腦電傳感器貼附在猴腦血管壁上，無需開顱手術即可采集到顱內腦電信號，相較于傳統侵入式和非侵入式腦機接口，兼顧了安全性、識別穩定性。

此次試驗的介入手術由解放軍總醫院第一醫學中心神經外科吳東東團隊操作完成。介入式腦電傳感器通過頸靜脈，進入矢狀竇，到達猴運動皮層腦區。在術后成功采集并識別到非人靈長類動物介入式腦電信號，實現了動物對機械臂的主動控制。

通過介入手術將介入腦電傳感器貼附在猴腦血管壁上，無需開顱手術即可采集到顱內腦電信號。

段峰介紹，此次在非人靈長類動物腦內開展的介入式腦機接口試驗研究成果，促進了介入式腦機接口從實驗室前瞻性研究向臨床應用邁進，有助于推動醫療企業產業升級，通過醫工結合打造高端醫療設備民族品牌，未來在腦疾病醫療康復領域市場前景廣闊。

什么是腦機接口？全球正在推進研發的腦機接口有哪些種類？從動物試驗抵達臨床還有多遠的路要走？記者就此采訪了正在參與該項目研發、試驗的宣武醫院神經外科馬永杰博士。

1、目前正在推進研發的腦機接口主要有幾種？各有什么特點？

馬永杰：腦機接口技術可以將腦電信號轉換為控制指令，從而幫助運動功能障礙患者如腦卒中、漸凍癥等與外部設備交互，提升生活質量。

目前腦機接口主要有三種。包括侵入式腦機接口、非侵入式腦機接口和介入式腦機接口。

其中侵入式腦機接口是以開顱等方式，將電極植入大腦皮層功能區附近。由于直接接觸大腦皮層，這種方式獲取的腦電信號是準確度最高的，但也由于它采取的是有創的接入方式，因而會對人體造成較大損傷，并可能出現炎性反應、排異反應等。

非侵入式腦機接口通過頭皮采集腦電信號，優點是安全，缺點是隔著頭皮采集到的信號純度和信噪比較差，質量不高。

介入式腦機接口是通過微創介入方式，將血管穿刺小口，通過類似心臟支架的微創手術實現腦機連接。創傷較侵入式腦機接口更小，信號質量較非侵入式腦機接口更高。

2、我們在進行非人靈長類腦機接口試驗之前，還曾進行過怎樣的探索？

馬永杰：去年，團隊曾在羊身上完成了首例介入式腦機接口動物試驗。腦電極植入術由介入機器人輔助完成，我在主端操作完成了部分血管造影。試驗最終在羊腦血管內完成了傳感器植入，并成功采集到了腦電信號。

不過，該試驗前后共進行了3次。過程中，我們不斷總結經驗，在支架電極設計、信號提取、手術操作上不斷優化，以求達到更好的試驗效果。

3、目前，我們已經可以完成非人靈長類動物試驗了，腦機接口技術離抵達臨床還有多遠的路要走？

馬永杰：完成首例動物試驗是突破性的進步，是從0到1的進步。但抵達臨床是一個從1到100的過程，可以說我們還有很遠的路要走。

下一步，還有優化電極設計，驗證其在動物體內長期植入的安全性、可靠性，采集后信號的進一步分析、加工、轉化等工作要完成。介入式腦機接口真正走到臨床，可能還要5年，甚至更長的時間。

4、腦機接口技術帶領人們暢想了一個“人類攻克疾病”的偉大場景。目前，我們的“先驅者”走到哪一步了？

馬永杰：不久前，浙江醫科大學第二附屬醫院的張建民教授團隊在國內首次通過對一位高位截癱志愿者腦內植入電極，使其通過意念控制機械手臂的三維運動，完成進食、飲水和握手等一系列上肢重要功能運動。

從臨床醫生的角度來看，我認為這可以代表目前我國該領域最先進的水平。

5、除了為各類神經功能性疾病患者帶來福音以外，未來，腦機接口技術還有可能應用在更加廣闊的場景嗎？比如記憶的存儲和移植？

馬永杰：腦機接口實際上是對不同部位的腦分區進行“腦密碼”解析的途徑，通過它我們可以更好地解析大腦的功能。

未來在一定程度上將人類的思考、意識、記憶存儲下來，不是完全沒有可能。你甚至可以讓想象更加“科幻”一點，比如意識的直接顯示、通過意識實現駕駛等，都不是沒有可能。只不過這需要一個較長的周期。

（來源：白波、喬仁銘、孫樂琪/北京日報客戶端）