福州关注|全球首例硬膜外电极脑机接口在颈髓损伤治疗中实现突破
近日,由首都医科大学宣武医院赵国光教授团队与清华大学医学院洪波教授团队联合完成的全球首例植入式硬膜外电极脑机接口临床应用取得关键进展——该技术成功帮助一名因颈脊髓损伤导致四肢瘫痪的患者,通过植入大脑硬膜外的微型芯片,独立完成饮水动作。这一成果不仅标志着我国在神经调控领域迈入国际第一梯队,也为福建及全国类似患者带来新的康复希望。
早在去年5月,北京已成功开展全球首例非人灵长类介入式脑机接口实验:科研人员在猕猴脑内精准植入电极,实现脑信号驱动机械臂运动。该突破为后续人体临床转化奠定坚实基础,也印证了中国在脑科学前沿技术上的自主创新能力正加速领跑世界。
脑机接口并非新兴概念。其理论源头可追溯至1924年德国科学家汉斯·伯格发现人类脑电活动;1973年,美国加州大学洛杉矶分校的Vidal正式提出“脑机接口(BCI)”术语。历经半个多世纪发展,该技术已在医疗健康领域展现出巨大价值——尤其为中风、肌萎缩侧索硬化症(ALS)等运动功能障碍患者开辟了一条绕过受损神经通路的大脑信息直连通道,显著提升生活自主性。
未来,随着技术深化,脑机接口还将助力神经精神疾病的早期筛查、动态监测、精准干预与个体化康复评估,有望在福州乃至福建的省级区域医疗中心逐步落地转化应用。
1、从信号记录到闭环反馈:脑机接口的四大核心环节
脑机接口,本质是构建大脑与外部设备之间的直接信息通路。它不依赖传统神经-肌肉输出路径,而是在神经元层面建立全新“通讯协议”。据中国科学院院士、北京天坛医院神经外科赵继宗教授介绍,现代脑机接口的技术根基,正源于百年前对脑电信号的首次科学捕捉。
目前所有成熟脑机接口系统均遵循四个递进阶段:记录、解码、控制与反馈。
“记录”是整个系统的起点。
北京脑科学与类脑研究所联合所长罗敏敏教授解释:“人的思维、意识与行为,归根结底是神经元集群的电活动。我们通过高精度电极,既可捕获单个神经元的动作电位,也能同步采集多个脑区的群体放电特征,从而解析不同认知或运动意图下的神经编码模式。”任何能反映神经电活动的技术手段,都属于这一阶段的“记录”范畴。
第二阶段为“解码”——即从海量神经信号中识别出特定意图。
“比如,当系统检测到某组神经元放电模式与‘伸手’高度相关,就能判断用户正试图向前抓取物体。”罗敏敏指出,解码精度直接决定后续交互的可靠性。
解码完成后,系统进入第三阶段:“控制”。
以本次颈髓损伤患者为例:其“想喝水”的意念触发特定脑区放电,信号经解码后实时转化为指令,驱动外部辅助装置执行饮水动作。
最后是“反馈”环节——包括视觉反馈(看到机械臂运动)、触觉反馈(感知握力大小,避免捏碎水杯)等,形成完整闭环,极大提升操作自然度与用户体验。
摘要:全球首例硬膜外电极脑机接口成功用于颈髓损伤患者自主饮水,标志我国在该领域达国际领先水平,福建康复医学界高度关注其临床转化前景。 SEO关键词:脑机接口,颈髓损伤,福州医疗,福建神经科学,硬膜外电极 SEO描述:福州医疗界密切关注全球首例硬膜外电极脑机接口在颈髓损伤治疗中的突破进展,该技术有望推动福建神经科学与康复医学高质量发展。
