央廣網(wǎng)北京8月29日消息(記者 王進(jìn)文)腦機(jī)接口作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表性領(lǐng)域及未來(lái)產(chǎn)業(yè)新賽道的重要方向之一,正在加快形成突破性科研成果和創(chuàng)新應(yīng)用,在醫(yī)療康養(yǎng)、工業(yè)安全、教育體育、智慧生活等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊發(fā)展前景和巨大市場(chǎng)潛力。北京市昌平區(qū)依托北京腦科學(xué)與類腦研究所在腦機(jī)接口領(lǐng)域的重磅創(chuàng)新成果,卡位相關(guān)賽道,謀篇布局腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),推動(dòng)相關(guān)科技成果轉(zhuǎn)化,打造未來(lái)產(chǎn)業(yè)新增長(zhǎng)極。

研發(fā)現(xiàn)場(chǎng)(央廣網(wǎng)發(fā) 北京腦科學(xué)與類腦研究所供圖)

薄如蟬翼、不足手掌大小的柔性電極貼敷在硬腦膜上,便能夠采集128通路的腦電波信號(hào)。一枚紀(jì)念幣大小的微型主機(jī)與電極相連,能夠?qū)⒛X電信號(hào)實(shí)時(shí)收集解碼。腦機(jī)接口就像是在大腦與外部設(shè)備之間的一條“高速公路”,通過(guò)識(shí)別腦電波特征將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令,實(shí)現(xiàn)“意念”控制“動(dòng)作”,不動(dòng)手也能隔空操控機(jī)器。

在北京腦科學(xué)與類腦研究所,記者見(jiàn)到了這所新型研發(fā)機(jī)構(gòu)在腦機(jī)接口領(lǐng)域的重磅創(chuàng)新成果——“北腦一號(hào)”“北腦二號(hào)”!氨蹦X一號(hào)”集成了自主研發(fā)的柔性高密度腦皮層電極,以及高采樣率、大通量、低功耗的腦電數(shù)據(jù)采集、處理和無(wú)線傳輸技術(shù),128通道同時(shí)采集的信號(hào)通量位居國(guó)際同類產(chǎn)品之首,已步入研究者發(fā)起的臨床試驗(yàn)(IIT)階段。

“今年上半年,我們已經(jīng)完成5例患者的植入手術(shù),針對(duì)脊髓損傷、腦卒中等導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)功能障礙開(kāi)展精細(xì)運(yùn)動(dòng)解碼,以及漸凍癥等導(dǎo)致的言語(yǔ)障礙開(kāi)展中文語(yǔ)言解碼,進(jìn)行臨床驗(yàn)證。”北京腦科學(xué)與類腦研究所所長(zhǎng)羅敏敏介紹,“目前所有患者術(shù)后表現(xiàn)良好,其中最好的一例是一位癱瘓?jiān)诖?年的患者,經(jīng)過(guò)腦機(jī)接口引導(dǎo)的康復(fù)再加上外部脊髓刺激,可以在助行器的幫助下走路!

在“北腦一號(hào)”步入臨床驗(yàn)證的同時(shí),“北腦二號(hào)”系統(tǒng)也取得實(shí)質(zhì)性突破。相比“北腦一號(hào)”,“北腦二號(hào)”最大的特點(diǎn)是將電極進(jìn)一步植入大腦組織!澳X電是通過(guò)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生電活動(dòng),再通過(guò)腦膜、頭骨傳到頭皮表面,這時(shí)信號(hào)已經(jīng)變得非常差。因此有科學(xué)家提出是否可以采用侵入式腦機(jī)接口方案,即把電極扎到腦子里,從而提高信噪比,解碼更多信息!绷_敏敏表示。

在北京腦所的演示視頻中,獼猴顱內(nèi)植入電極,通過(guò)“北腦二號(hào)”腦機(jī)接口技術(shù)系統(tǒng),獼猴僅用意念就能控制光標(biāo)追蹤目標(biāo)、操作機(jī)械臂抓取草莓。目前“北腦二號(hào)”正在進(jìn)行高通量無(wú)線版本的產(chǎn)品研發(fā),力爭(zhēng)于今年完成512通道無(wú)線植入版工程樣機(jī)的開(kāi)發(fā)。

腦機(jī)接口是一個(gè)系統(tǒng)性工程,比拼的是安全、穩(wěn)定、有效!澳X機(jī)接口鏈路長(zhǎng),涉及電極、芯片、算法、軟件、材料等多環(huán)節(jié),在產(chǎn)業(yè)集群方面,昌平區(qū)具有很好的優(yōu)勢(shì)!北本┬局沁_(dá)神經(jīng)技術(shù)有限公司研發(fā)總監(jiān)張壘表示,“在研發(fā)過(guò)程中,生命科學(xué)園周邊的企業(yè)為我們提供了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、電子學(xué)、機(jī)械加工等方面的助力,開(kāi)展各項(xiàng)合作都特別的方便。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,相關(guān)企業(yè)在技術(shù)迭代過(guò)程中也會(huì)對(duì)我們起到一定的促進(jìn)作用!

類似芯智達(dá)這樣的良好發(fā)展體驗(yàn),恰恰來(lái)自于昌平區(qū)在醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域積累的原始創(chuàng)新和資源集聚優(yōu)勢(shì)。早在《昌平區(qū)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)提升行動(dòng)計(jì)劃(2023—2025年)》中就明確將腦機(jī)接口作為尖端產(chǎn)業(yè),重點(diǎn)發(fā)力神經(jīng)調(diào)控等領(lǐng)域,加快推進(jìn)腦認(rèn)知基本原理解析、認(rèn)知障礙及神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)重大疾病、類腦計(jì)算與腦機(jī)智能等基礎(chǔ)前沿研究創(chuàng)新,打造全球腦科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)航者,有力引導(dǎo)形成各主體相互促進(jìn)、加速技術(shù)迭代的良性創(chuàng)新生態(tài),為腦機(jī)接口賽道布局和區(qū)域產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期規(guī)劃奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

今年1月,《加快北京市腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案(2025—2030年)》正式印發(fā),推動(dòng)腦機(jī)接口科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)培育全鏈條加速突破,打造具有全球影響力和競(jìng)爭(zhēng)力的腦機(jī)接口技術(shù)創(chuàng)新策源地、場(chǎng)景應(yīng)用引領(lǐng)地和產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚地。作為北京市生命科學(xué)與醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)的核心承載區(qū),昌平區(qū)憑借已有的原始創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)資源集聚優(yōu)勢(shì)以及前期在腦機(jī)接口領(lǐng)域的扎實(shí)布局,成為落實(shí)市級(jí)行動(dòng)方案的重要力量。

隨著“北腦一號(hào)”“北腦二號(hào)”等一批自主創(chuàng)新成果先后問(wèn)世,昌平區(qū)也正在積極布局腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚地。昌平區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,在腦機(jī)接口領(lǐng)域,“生命谷”匯聚了以北京腦科學(xué)與類腦研究所為代表的頂尖基礎(chǔ)科研力量,以芯智達(dá)公司為代表的領(lǐng)軍企業(yè),以及周邊多所高校的科技、人才資源,發(fā)展腦機(jī)接口的資源基礎(chǔ)已經(jīng)筑牢。接下來(lái),昌平區(qū)將依托中關(guān)村生命科學(xué)園的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群,謀劃建設(shè)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),助力北京在腦機(jī)接口領(lǐng)域“搶跑”未來(lái)賽道。

編輯:阮修星
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