加強(qiáng)原始創(chuàng)新和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。

——摘自“十五五”規(guī)劃建議

 

人類大腦是一個(gè)神秘的宇宙。在這個(gè)重約1.4公斤的“小世界”里，藏著860億個(gè)神經(jīng)元，控制著人類的情緒、語(yǔ)言、運(yùn)動(dòng)，它是一臺(tái)比任何超算都精密的“生物計(jì)算機(jī)”。

如何讓大腦與外部設(shè)備聯(lián)動(dòng)起來(lái)，幫助人類實(shí)現(xiàn)“隨心所動(dòng)、心想事成”的夢(mèng)想？腦機(jī)接口就是這樣一項(xiàng)人機(jī)交互和人機(jī)混合的前沿技術(shù)。大腦活動(dòng)時(shí)，神經(jīng)元會(huì)放電形成腦電波，腦機(jī)接口則通過(guò)識(shí)別腦電波特征直接讀取大腦意圖，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器或外部環(huán)境之間的交互。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不是爆發(fā)式的，而是需要循序漸進(jìn)、久久為功。多年來(lái)，天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)在非侵入式腦機(jī)接口方向集中力量攻關(guān)。2014年，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一款“神工”機(jī)器人，通過(guò)腦電信號(hào)控制機(jī)械臂，讓殘疾人重新獲得了抓握能力；2016年，團(tuán)隊(duì)開發(fā)的在軌腦機(jī)交互系統(tǒng)進(jìn)入太空，實(shí)現(xiàn)了極端環(huán)境下人機(jī)協(xié)同的突破。這些成果背后，是團(tuán)隊(duì)成員10余年對(duì)神經(jīng)信號(hào)解碼、算法建模、硬件集成的持續(xù)攻關(guān)。

“十四五”時(shí)期，我們將目光投向腦疾病領(lǐng)域，通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“診斷—監(jiān)測(cè)—治療—預(yù)測(cè)”一體的大腦實(shí)時(shí)“觀景”。

“神工—神光”無(wú)創(chuàng)顱內(nèi)壓的開發(fā)，讓醫(yī)生不用開顱便可以測(cè)量顱內(nèi)壓的大小，做出及時(shí)診斷，大大降低顱內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)；“神工—神篙”技術(shù)，通過(guò)腦脊液循環(huán)動(dòng)力學(xué)及無(wú)創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)，將腦積水的診斷時(shí)間從傳統(tǒng)的幾天縮短為30分鐘，并且大大降低患者的醫(yī)療支出；“神工—神心”可以實(shí)現(xiàn)抑郁等精神疾病的客觀診斷；“神工—神耳”為人工耳蝸的植入提供閉環(huán)精準(zhǔn)調(diào)參；“神工—神調(diào)”通過(guò)無(wú)創(chuàng)調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)腦疾病的調(diào)控與治療，為阿爾茨海默病、情緒性疾病患者帶來(lái)新的希望；“神工—定海”讓神經(jīng)重癥醫(yī)生可以更客觀、更精準(zhǔn)地為每一位神經(jīng)疾病患者制定個(gè)性化診治方案，降低術(shù)后并發(fā)癥。

2025年對(duì)我國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展具有重要意義。4月，全國(guó)首個(gè)腦機(jī)接口綜合臨床實(shí)驗(yàn)病區(qū)在天津成立；8月，全球首個(gè)神經(jīng)重癥腦機(jī)接口多中心臨床試驗(yàn)啟動(dòng)，標(biāo)志著腦機(jī)接口技術(shù)首次突破傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能修復(fù)應(yīng)用范疇，進(jìn)軍神經(jīng)重癥這個(gè)全新領(lǐng)域。

健康是每個(gè)老百姓的大事，守護(hù)老百姓的健康是我們義不容辭的責(zé)任。展望“十五五”，團(tuán)隊(duì)將圍繞腦機(jī)接口技術(shù)，開展從底層芯片與電極、核心算法，到系統(tǒng)集成與平臺(tái)構(gòu)建的“體系化攻關(guān)”，加強(qiáng)高層次交叉學(xué)科人才培養(yǎng)，為健康中國(guó)建設(shè)增光添彩。

（作者系天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部副主任、藥學(xué)院院長(zhǎng)，本報(bào)記者李家鼎采訪整理）

 

延伸閱讀

腦機(jī)接口技術(shù)如何治療腦疾病

神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病范圍廣泛，給個(gè)體家庭和社會(huì)都造成沉重負(fù)擔(dān)。然而，顱骨的存在讓大腦成為最難被監(jiān)測(cè)的器官，而血腦屏障使得傳統(tǒng)腦疾病治療藥物面臨遞送難、靶向差、毒副作用強(qiáng)等問(wèn)題?？傮w看，人類對(duì)于腦疾病的發(fā)病機(jī)理還知之甚少，診斷治療手段也十分有限。

腦機(jī)接口技術(shù)的出現(xiàn)，為解析、治療腦疾病提供了新的途徑和手段。

一方面，腦機(jī)接口技術(shù)可以讓神經(jīng)系統(tǒng)“說(shuō)話”，通過(guò)高精度解碼神經(jīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦的“意念讀取”和精準(zhǔn)診斷。比如，腦機(jī)接口可以精準(zhǔn)捕捉并解碼患者“想要抬手”或“想要抓握”的運(yùn)動(dòng)意圖信號(hào)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂、外骨骼手套或電腦光標(biāo)，實(shí)現(xiàn)“意念操控”，完成喝水、進(jìn)食等基本動(dòng)作，也可以將思維轉(zhuǎn)化為文字或語(yǔ)音輸出，讓患者重獲交流能力。

另一方面，腦機(jī)接口技術(shù)還可通過(guò)物理調(diào)控技術(shù)，突破血腦屏障局限，治療腦疾病。當(dāng)前，許多藥物因難以穿透腦屏障而無(wú)法有效作用于病癥，而腦機(jī)接口技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)神經(jīng)活動(dòng)的精準(zhǔn)診斷，進(jìn)而通過(guò)調(diào)控手段，與藥物協(xié)同作用。這種“診斷—調(diào)控”一體化的閉環(huán)治療模式，將大幅提升腦疾病治療的精準(zhǔn)性與效能。

（本報(bào)記者李家鼎整理）

 

《人民日?qǐng)?bào)》（2025年11月07日 第 07 版）

（責(zé)編：張若涵）