科技日報(bào)記者 王春
“2025新年快樂”，上海華山醫(yī)院的一位腦神經(jīng)患者，在腦海中剛想出這幾個(gè)字，就被電腦成功解碼并發(fā)出指令操縱機(jī)械手做出比心的動(dòng)作，送出了世界上第一段由意念完成的新年祝福。
這是上海腦虎科技有限公司（以下簡稱腦虎科技）、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科團(tuán)隊(duì)與天橋腦科學(xué)研究院合作項(xiàng)目的重大進(jìn)展。他們通過國產(chǎn)原創(chuàng)侵入式柔性腦機(jī)接口技術(shù)，開展高精度實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼和語言解碼臨床試驗(yàn)研究，成功實(shí)現(xiàn)了“腦控”智能設(shè)備和“意念對話”。這標(biāo)志著中國在腦機(jī)接口領(lǐng)域達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
全球腦機(jī)接口技術(shù)的研究方興未艾。2024年1月28日，埃隆·馬斯克創(chuàng)立的腦機(jī)接口企業(yè)Neuralink成功實(shí)施了首例人類大腦芯片植入手術(shù)。這標(biāo)志著腦機(jī)接口技術(shù)從理論研究走向了實(shí)際應(yīng)用。
“以埃隆·馬斯克Neuralink侵入式硬核技術(shù)為代表，運(yùn)動(dòng)解碼方向在美國、歐洲、亞洲多地取得了不少令人驚喜的突破，比如讓癱瘓病人用意念遙控機(jī)械臂喝水，操縱鼠標(biāo)玩游戲，或是遙控外骨骼恢復(fù)行走。期待下一次的突破，是解碼語言。”此前，在上海召開的全球腦機(jī)接口領(lǐng)域?qū)W術(shù)會議BCI Society國際論壇上，多位海外科學(xué)家表達(dá)了這一觀點(diǎn)。
相比英文26個(gè)字母的解碼，中文“418個(gè)音節(jié)+4個(gè)語調(diào)”的解碼難度更高。漢語交流過程中產(chǎn)生的信息轉(zhuǎn)換涉及更多腦區(qū)，需要研發(fā)針對漢語特征的神經(jīng)編解碼機(jī)制和信息處理手段。
“我們在世界上首次實(shí)現(xiàn)了漢語實(shí)時(shí)編解碼?！痹谀X虎科技創(chuàng)始人、首席科學(xué)家陶虎看來，腦虎科技既要做運(yùn)動(dòng)解碼，更要語言解碼，而且是公認(rèn)比英文更難的中文語言解碼。
“對語言的成功解碼，將為腦機(jī)接口注入無窮的想象空間，不僅為失語患者恢復(fù)語言功能，更可能為健康人群實(shí)現(xiàn)人腦與AI大模型的直接連接和交互，塑造最強(qiáng)大腦?！毕嚓P(guān)業(yè)內(nèi)專家表示。
2024年12月，腦虎科技聯(lián)合華山醫(yī)院神經(jīng)外科吳勁松教授團(tuán)隊(duì)，開展國內(nèi)首例高通量植入式柔性腦機(jī)接口實(shí)時(shí)合成漢語言臨床試驗(yàn)。此次接受手術(shù)的患者43歲，是語言區(qū)占位腫瘤癲癇患者。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過植入一個(gè)柔軟輕薄的電子薄膜——腦虎自研256導(dǎo)高通量腦機(jī)接口電極，幫助其定位病灶并保護(hù)語言相關(guān)的重要腦功能區(qū)。
術(shù)后兩天，患者開始接受相關(guān)訓(xùn)練，術(shù)后七天實(shí)現(xiàn)了142個(gè)常用漢語音節(jié)下71%的解碼準(zhǔn)確率，且單字解碼時(shí)延小于100毫秒。
此前，該團(tuán)隊(duì)在解碼運(yùn)動(dòng)上，也取得了重大成果。2024年8月，腦虎科技與華山醫(yī)院神經(jīng)外科毛穎教授、陳亮教授團(tuán)隊(duì)合作完成了運(yùn)動(dòng)障礙患者意念合成運(yùn)動(dòng)腦機(jī)接口的臨床試驗(yàn)。意念合成運(yùn)動(dòng)，是通過“腦控”智能設(shè)備，幫助運(yùn)動(dòng)障礙患者重建運(yùn)動(dòng)功能。臨床試驗(yàn)中，一位運(yùn)動(dòng)區(qū)占位癲癇患者在植入腦虎電極后，經(jīng)過兩天時(shí)間的訓(xùn)練適應(yīng)，成功通過意念操控手機(jī)App通信、購物等。
“這次的語言解碼臨床試驗(yàn)屬于一個(gè)月左右的短期在體試驗(yàn)。兩次試驗(yàn)展示出腦機(jī)接口技術(shù)在重塑運(yùn)動(dòng)和語言能力上的巨大潛能，后續(xù)我們將逐步開展長期在體的臨床試驗(yàn)?！碧栈⑼嘎?，公司計(jì)劃用三年完成三類醫(yī)療器械的臨床多中心注冊。
