全球首宗！中国自研脑机接口“北脑一号”　助失语者重获语言能力

中国自主研发的半侵入式脑机接口“北脑一号”，上周四（3月20日）成功完成第3宗人体植入手术，3名患者术后状态均良好。
“北脑一号”的关键零件是一片薄如蝉翼的柔性电极贴片，贴在患者的硬脑膜上，瘫痪者可实现意念控制运动，获得了玩俄罗斯方块（Tetris）等精细运动能力，而因患渐冻症而失语的病人可实现中文交流能力。

3月5日，国家神经疾病医学中心主任、首都医科大学宣武医院院长、主任医师赵国光团队为患者实施了全球首宗无线植入式中文语言脑机接口手术，在神经外科手术机器人辅助下，将“北脑一号”智能脑机系统精准植入患者左侧大脑控制语言运动的关键区域。

3月14日，患者开始接受语言解码训练，信号采集良好，仅经过3小时的训练，62个常用字词实时解码准确率已达34%。目前，实时解码准确率达52%，已能解码出“我要喝水”、“我要吃饭”、“今天心情很好，我想和家人散步”这样的语言。

“北脑一号”的关键零件是一片比指甲盖略大、薄如蝉翼的金色半透明薄膜电极贴片，柔软如树叶，将其植入颅内可与大脑皮层贴合。

“北脑一号”集成了自主研发的柔性高密度脑皮层电极，以及高采样率、大通量、低功耗的脑电数据采集、处理和无线传输技术。临床实践数据显示，其单字解码时延小于100毫秒，为当前国际最高水平。专家认为，其128通道同时采集的信号通量居国际同类产品之首。

脑机接口，大脑与外界设备沟通交流的“信息高速公路”，是新一代人机交互与人机混合智能的前沿技术；电极，则好比脑机接口的“耳朵”，其性能决定“聆听”脑电信号的数量与质量。

北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏介绍，“简言之，就是捕捉大脑电信号的微妙变化，解码大脑意图，实现‘意念’控制‘动作’，不动手也能隔空操控机器。”罗敏敏称，“北脑一号”成功植入3位患者的大脑皮层，标志着中国自研无线皮层脑机接口植入人脑通道数破世界纪录。

北京芯智达神经技术有限公司业务发展总监李园亦表示，“北脑一号”薄膜电极采用的是柔性高分子材料，生物相容性高，材质柔软，与人体大脑硬脑膜或脑皮层的贴合度好，能够实现高精度信号采集。

罗敏敏表示，将患者的脑电信号精准解读成意图，“北脑一号”还攻克了3项关键核心技术。一是高集成度微型主机，负责处理接收到的高通量、低功耗信号；二是新一代无线短距通信技术，负责对信号进行低功耗、高带宽的数据传输；三是实时准确、多场景的编解码算法，负责精细运动与高准确度中文语言的解码。算法、通信、信号处理，三者缺一不可。