腦機接口技術(shù)已進(jìn)入“臨床價(jià)值驗證與早期產(chǎn)業(yè)化”的關(guān)鍵期

——專(zhuān)訪(fǎng)北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所所長(cháng)羅敏敏

腦機接口作為生命科學(xué)與信息技術(shù)交叉融合的核心領(lǐng)域，已成為全球科技競爭的重要賽道，各國紛紛啟動(dòng)腦科學(xué)專(zhuān)項研究計劃布局前沿探索。腦機接口在醫療領(lǐng)域被寄予厚望，其在疾病預防、診斷、治療及預后全病程管理中的應用潛力顯現。當前，腦機接口在醫療中有哪些具體實(shí)踐和進(jìn)展？大規模推廣應用還有多久？未來(lái)還有哪些可能？近日，中國經(jīng)濟網(wǎng)專(zhuān)訪(fǎng)了北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所所長(cháng)羅敏敏。

腦機接口在臨床中有哪些具體實(shí)踐和進(jìn)展？

羅敏敏：目前，腦機接口在臨床中的應用主要是醫療場(chǎng)景下的運動(dòng)、言語(yǔ)等功能重建。其中，運動(dòng)功能的康復替代是目前最成熟、進(jìn)展最快的領(lǐng)域，針對脊髓損傷、腦卒中等導致的運動(dòng)功能障礙患者，通過(guò)植入腦機接口系統可實(shí)現用“意念”控制機械臂抓取物品、操作電腦光標打字、使用平板電腦應用、驅動(dòng)外骨骼進(jìn)行康復訓練等。代表性案例如國外有Neuralink已完成十余例患者植入，以及Synchron的Stentrode產(chǎn)品、歐洲Onward Medical與法國CEA基于其WIMAGINE系統推出的ARC-BCI產(chǎn)品等都已進(jìn)入臨床驗證階段；國內除了我們北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所與芯智達合作推出的“北腦一號”智能腦機系統已在2025年完成6例患者植入以外，上海階梯醫療、北京智冉醫療的侵入式腦機接口產(chǎn)品也開(kāi)始進(jìn)入臨床驗證階段。

在言語(yǔ)功能方面，“北腦一號”智能腦機系統也首次嘗試了針對漸凍癥導致的重度構音障礙患者開(kāi)展中文言語(yǔ)解碼，取得了重大臨床進(jìn)展。在神經(jīng)精神疾病治療方面，神經(jīng)調控技術(shù)也有多個(gè)適應癥的應用，例如帕金森、癲癇、抑郁癥等。

當前腦機接口技術(shù)的成熟度處于什么水平？核心評價(jià)指標表現如何？

羅敏敏：當前腦機接口技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入到“臨床價(jià)值驗證與早期產(chǎn)業(yè)化”的關(guān)鍵期，所以對中國腦機接口產(chǎn)業(yè)而言，當前既是“最好的時(shí)代”——政策支持空前、資本關(guān)注度高、臨床需求迫切；也是“最挑戰的時(shí)代”——國際競爭白熱化、倫理爭議加劇，接下來(lái)腦機接口產(chǎn)品能否滿(mǎn)足明確的臨床需求、解決患者的需求、構建可持續的商業(yè)閉環(huán)是腦機接口企業(yè)必須要面對與解決的問(wèn)題。

因此，沿著(zhù)這個(gè)思路再來(lái)看核心評價(jià)指標表現：

首先，是安全與可靠性，當前腦機接口產(chǎn)品的短期植入安全可靠已基本獲得驗證，但長(cháng)期植入或終身植入的安全與可靠性還需要持續驗證。

其次，是有效與穩定性，當前腦機接口產(chǎn)品在受控環(huán)境下的解碼精度、解碼準確率及針對特定任務(wù)完成的有效性已被反復證明，但在真實(shí)、多變的生活場(chǎng)景中，產(chǎn)品性能的穩定性等仍需要持續驗證。

第三，是易用性，無(wú)線(xiàn)化、全植入已然是產(chǎn)品必須要滿(mǎn)足的，因此所帶來(lái)的長(cháng)期維護、充電、數據管理等問(wèn)題也仍需要不斷優(yōu)化。

目前腦機接口技術(shù)發(fā)展面臨的最大技術(shù)難題是什么？這些難題的突破方向在哪里？

羅敏敏：醫療領(lǐng)域的腦機接口技術(shù)主要可以分成侵入式與半侵入式腦機接口（包含介入式），據我們所知，腦所和芯智達團隊是國內外唯一同時(shí)布局侵入和半侵入式的，我們的半侵入式腦機接口就是前面提到的“北腦一號”，侵入式產(chǎn)品叫“北腦二號”。

因為半侵入式本身就是在侵入式與非侵入式之間的一種平衡，所以如何在“高分辨率信號”與“低創(chuàng )傷”之間尋找到最優(yōu)解也是我們要解決的一個(gè)重要問(wèn)題，比如通過(guò)設計出更貼合大腦皮層表面的薄膜電極、通過(guò)運用更強大的計算模型來(lái)實(shí)現更精細的神經(jīng)意圖解碼等，這些都是要不斷突破的方向。

除此以外，兼具大通量和低功耗的微型系統集成，即如何在提高系統信號處理通量和實(shí)時(shí)傳輸的同時(shí)，還要壓低系統功耗，確保溫升不超過(guò)2攝氏度，保障低延時(shí)的實(shí)時(shí)精確腦控，是整個(gè)領(lǐng)域面臨的最大技術(shù)難題。

另外，算法的“即插即用”能力、跨被試與跨天穩定性，是腦機接口解碼算法需要攻破的難題。目前多數腦機接口設備在使用前都需要完成一整套校準任務(wù)，未來(lái)能否通過(guò)自適應在線(xiàn)學(xué)習算法以及遷移學(xué)習等來(lái)實(shí)現“即插即用”，并且應對個(gè)體差異與時(shí)間漂移對解碼的泛化能力帶來(lái)的挑戰，是要不斷突破的方向。

腦機接口技術(shù)從科研實(shí)驗階段走向大規模臨床應用，還需要突破哪些關(guān)鍵技術(shù)門(mén)檻？預計需要多長(cháng)時(shí)間？

羅敏敏：除了上述技術(shù)難題，腦機接口走向大規模臨床應用還需跨越以下轉化門(mén)檻。

一是臨床驗證與標準化：需要嚴謹的臨床試驗評價(jià)產(chǎn)品的安全和有效性，并建立統一的安全性和有效性評價(jià)標準。

二是制造與成本：建立可靠、可重復的批量制造工藝，并將系統成本降低到醫?；騻€(gè)人可承受范圍。

三是倫理與法規：確立關(guān)于隱私、數據安全、人類(lèi)自主性與自由意志以及潛在濫用的清晰倫理框架和法律責任界定等。

關(guān)于時(shí)間預測，半侵入式腦機接口估計還需要1-2年才可在運動(dòng)康復等適應癥獲批應用。而侵入式腦機接口所需要的時(shí)間會(huì )更長(cháng)些，預計5年左右。

腦機接口未來(lái)發(fā)展還有哪些可能？

羅敏敏：未來(lái)，除了臨床運動(dòng)康復場(chǎng)景以外，腦機接口還將在言語(yǔ)功能重建、抑郁癥治療等其他嚴重神經(jīng)系統疾病治療中發(fā)揮作用，同時(shí)將從功能修復向能力增強拓展，終極愿景是生物智能與人工智能的融合，大幅擴展人類(lèi)能力的邊界。