我国非侵入式脑机接口技术获新突破,实现“意念控猴”!

发布时间:2025-11-26 阅读量:21 来源: 发布人: bebop

近日,海南大学生物医学工程学院脑机芯片神经工程团队联合北京天坛医院,在脑机接口领域取得重大进展。双方合作发表了一项题为《WukongBot:一种面向脊髓损伤的基于非侵入式脑机接口的脑脊接口猕猴概念验证》的前沿研究成果。该研究首次成功构建了一种无需植入电极的脑脊接口系统,并实现了人类通过意念远程控制麻醉状态下猕猴下肢的微小迈步动作。脑机接口.png

这一突破不仅验证了非侵入式脑-脊接口(Brain-Spine Interface, BSI)在灵长类动物中的可行性,更为全球数百万脊髓损伤患者提供了一条极具潜力的康复新路径。

脊髓损伤:亟待攻克的全球性难题

脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)是导致运动功能丧失的主要原因之一,被世界卫生组织列为重大公共卫生挑战。据最新统计,我国现有脊髓损伤患者约374万人,每年新增病例近9万例。对于这些患者而言,恢复自主行走能力不仅是身体机能的重建,更是重拾生活尊严的关键。

近年来,硬脊膜外电刺激(Epidural Electrical Stimulation, EES)技术逐渐成为治疗SCI的重要方向。2023年,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)成功实施全球首例植入式脑脊接口临床试验,使一名瘫痪患者能够通过大脑信号控制脊髓刺激器,实现自主行走。然而,此类方案依赖于侵入性手术,存在感染风险高、成本昂贵、适用人群有限等瓶颈。

非侵入式突破:从“科幻”走向现实

与传统植入式方案不同,海南大学团队此次提出的WukongBot系统采用非侵入式脑机接口(non-invasive BCI),通过高精度脑电信号采集与智能解码算法,将人类运动意图转化为对猕猴脊髓的精准电刺激指令。实验中,研究人员成功引导麻醉状态下的猕猴完成左右下肢的协调小幅迈步,验证了“人脑—机器—动物肢体”闭环控制的可行性。

这项成果的核心价值在于:无需开颅或植入设备,即可重建大脑与脊髓之间的信息通路。这不仅大幅降低了技术门槛和临床风险,也为未来开发可穿戴、便携式的康复辅助设备奠定了基础。

自主研发芯片:国产技术支撑前沿探索

值得一提的是,该研究背后依托的是海南大学脑机芯片神经工程团队多年积累的硬科技实力。团队已自主研发三款关键芯片:

  • SX-R128S4:高通量神经信号采集与刺激芯片,支持多通道同步处理;

  • SX-S32:高自由度神经调控芯片,可实现精细电刺激模式;

  • SX-WD60:低功耗无线传输芯片,保障系统长时间稳定运行。

这些核心器件的国产化,不仅提升了系统的集成度与可靠性,也为中国在脑机接口领域的自主创新提供了坚实支撑。

未来展望:从动物实验迈向临床转化

尽管目前研究仍处于动物概念验证阶段,但其技术路线清晰、安全性高、扩展性强,具备向临床快速转化的潜力。下一步,团队计划优化信号解码算法、提升控制精度,并开展清醒状态下的灵长类实验,最终推动非侵入式脑脊接口在人类患者中的应用。

业内专家指出,WukongBot的诞生标志着中国在非侵入式脑机接口领域已跻身国际第一梯队。随着技术不断成熟,未来瘫痪患者或许只需佩戴轻便头戴设备,即可通过“意念”驱动外骨骼或体内刺激器,重新迈出步伐——这不再是遥不可及的科幻场景,而是正在加速到来的医疗现实。


结语
从“意念控猴”到“意念行走”,海南大学与北京天坛医院的合作不仅是一次科学突破,更点燃了千万脊髓损伤患者重获行动自由的希望。在脑机接口技术迈向实用化的关键阶段,中国科研力量正以原创性成果,书写属于自己的“脑科学时代”。


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