IT之家從首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院微信公眾號獲悉，3 月 20 日，北京市科委、中關(guān)村管委會組織召開“北腦一號”完成國際首批柔性高通量半侵入式無線全植入腦機系統(tǒng)的人體植入媒體通氣會。

圖源：首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院微信公眾號

會上，國家神經(jīng)疾病醫(yī)學中心主任、首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院院長趙國光教授團隊與北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏教授團隊、北京芯智達科技有限公司聯(lián)合發(fā)布了全球首例無線植入式中文語言腦機接口成功幫助因漸凍癥導致失語的患者重建交流能力的突破性成果。這一創(chuàng)新性成果標志著腦機接口在語言功能恢復領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步，為因漸凍癥（肌萎縮側(cè)索硬化癥，ALS）、卒中等眾多原因?qū)е率дZ的患者提供了全新的治療方式。

肌萎縮側(cè)索硬化癥，俗稱漸凍癥，是一種目前無法治愈的神經(jīng)退行性疾病，患者隨著病程進展，神經(jīng)功能逐步喪失，最終完全喪失語言及肢體功能。本次臨床試驗的首位參與者是一名 67 歲的漸凍癥患者。她于 2023 年起病，并在首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院確診，隨著疾病進展，出現(xiàn)了極重度構(gòu)音障礙，與外界的語言溝通極為受限。術(shù)前，趙國光教授團隊綜合應用功能性磁共振成像和高密度腦電圖等多模態(tài)神經(jīng)解碼技術(shù)，對患者的大腦語言相關(guān)區(qū)域進行功能映射，結(jié)合患者語言能力評估及疾病進展情況，精確定位了語言運動功能區(qū)。

3 月 5 日，趙國光教授團隊為患者實施了全球首例無線植入式中文語言腦機接口手術(shù)，在神經(jīng)外科手術(shù)機器人輔助下，將“北腦一號”智能腦機系統(tǒng)精準植入患者左側(cè)大腦控制語言運動的關(guān)鍵區(qū)域。手術(shù)采取半侵入腦機技術(shù)路徑，將 128 通道柔性高密度電極置于硬腦膜外，在最小創(chuàng)傷前提下實現(xiàn)高質(zhì)量神經(jīng)信號采集；將硬幣大小的主控與信號傳輸裝置嵌入顱骨表面，通過無線近場通訊實現(xiàn)神經(jīng)信號的高效傳輸與無線供電。術(shù)中測試及術(shù)后開機均顯示信號采集質(zhì)量良好。

3 月 14 日，患者開始接受語言解碼訓練，信號采集良好，僅經(jīng)過 3 小時的訓練，62 個常用字詞實時解碼準確率已達 34%。目前，實時解碼準確率達 52%。已能解碼出“我要喝水”“我要吃飯”“今天心情很好，我想和家人散步”這樣的語言。結(jié)合基于語言大模型的自適應糾錯算法實時優(yōu)化，已具備簡單的語言交流能力，展現(xiàn)出顯著的語言恢復潛力。

“北腦一號”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、處理和無線傳輸技術(shù)，128 通道同時采集的信號通量位居國際同類產(chǎn)品之首。它采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）與 Transformer 架構(gòu)相結(jié)合的神經(jīng)編解碼技術(shù)，具備高效的語言信號處理能力，臨床實踐數(shù)據(jù)顯示，其單字解碼時延小于 100 毫秒，為當前國際最高水平。目前，隨著訓練時間的增加，解碼準確率正穩(wěn)步提升，響應速度持續(xù)優(yōu)化。未來，除進一步提升解碼能力，團隊將從解碼有限字集擴展至開放字集，預計將實現(xiàn)上萬漢字的實時解碼，從而實現(xiàn)更自然、更流暢的語言交流。

目前，我國已成功完成三例“北腦一號”人體植入手術(shù)。