北京時間1月30日，“硅谷鋼鐵俠”馬斯克發(fā)文稱：“昨天，第一位人類患者接受了Neuralink的植入手術(shù)，目前恢復(fù)良好。初步結(jié)果顯示采集到Spike（鋒電位）信號。”
就在約8小時后，清華大學(xué)官網(wǎng)發(fā)布了一則新聞稱，清華大學(xué)與宣武醫(yī)院團(tuán)隊成功進(jìn)行首例無線微創(chuàng)腦機(jī)接口臨床試驗。新聞顯示，經(jīng)過3個月的居家腦機(jī)接口康復(fù)訓(xùn)練，脊髓損傷患者可以實現(xiàn)自主喝水等腦控功能。
值得注意的是，該腦機(jī)接口與馬斯克領(lǐng)導(dǎo)的Neuralink腦機(jī)接口不同，系把電極放在大腦硬膜外，通過長期動物試驗研制，不會破壞神經(jīng)組織。
1、四肢截癱患者通過大腦硬膜外芯片植入，實現(xiàn)自主腦控喝水
近日，宣武醫(yī)院與清華大學(xué)團(tuán)隊共同宣布，全球首例通過植入式硬膜外電極腦機(jī)接口輔助治療的四肢截癱病例，在行為能力康復(fù)上取得突破性進(jìn)展，實現(xiàn)自主腦控喝水。
該患者因車禍引起頸椎處脊髓完全性損傷，此前長期處于四肢癱瘓狀態(tài)。去年10月24日，宣武醫(yī)院院長趙國光團(tuán)隊和清華大學(xué)教授洪波團(tuán)隊共同完成了無線微創(chuàng)腦機(jī)接口NEO臨床植入試驗。試驗將兩枚硬幣大小的腦機(jī)接口處理器植入患者顱骨中，成功采集感覺運動腦區(qū)顱內(nèi)神經(jīng)信號。居家使用時，體外機(jī)隔著頭皮給體內(nèi)機(jī)供電，并接收腦內(nèi)的神經(jīng)信號，傳送到電腦或者手機(jī)上，實現(xiàn)腦機(jī)接口通信。
首例患者通過無線微創(chuàng)腦機(jī)接口成功實現(xiàn)腦控抓握
圖片來源：清華大學(xué) 新聞學(xué)院林毓菁攝
經(jīng)過3個月的居家康復(fù)訓(xùn)練，該患者目前可以通過腦電活動驅(qū)動氣動手套，實現(xiàn)自主喝水等腦控功能，抓握準(zhǔn)確率超過90%。此外，患者脊髓損傷臨床評分和感覺誘發(fā)電位測量情況均有改善。
目前，第二例脊髓損傷患者信號接收正常，正在居家康復(fù)訓(xùn)練中。
資料顯示，該項無線微創(chuàng)腦機(jī)接口的臨床試驗分別于2023年4月和5月通過宣武醫(yī)院、天壇醫(yī)院倫理審查，并進(jìn)行了國際和國內(nèi)植入醫(yī)療器械臨床試驗注冊。
2、有望先于馬斯克產(chǎn)業(yè)化
宣武醫(yī)院團(tuán)隊介紹，該項目實現(xiàn)兩大突破。
首先，團(tuán)隊在植入腦機(jī)接口的過程中，將內(nèi)機(jī)埋在顱骨內(nèi)、電極覆蓋在硬膜外，這樣在保證顱內(nèi)信號采集質(zhì)量的同時，還能不破壞神經(jīng)組織。這也是與Neuralink的全植入式無線腦機(jī)接口不同之處。
其次，通過近場無線供電和信號傳輸，植入顱骨的體內(nèi)機(jī)無需電池驅(qū)動。“腦機(jī)接口通過記錄和解讀大腦信號，實現(xiàn)大腦和計算機(jī)之間直接通信，可以幫助漸凍癥、脊髓損傷、癲癇等腦疾病患者康復(fù)，還有望實現(xiàn)腦機(jī)融合智能，直接拓展人腦信息處理能力。”
趙國光教授團(tuán)隊進(jìn)行首例無線微創(chuàng)腦機(jī)接口植入手術(shù)
根據(jù)信號采集方式的不同，腦機(jī)接口技術(shù)可以分為非侵入式、半侵入式和侵入式三種類型。
非侵入式腦機(jī)接口是指無需通過侵入大腦，只需通過附著在頭皮上的穿戴設(shè)備來對大腦信息進(jìn)行記錄和解讀。這種技術(shù)雖然安全性高，但是信號質(zhì)量和分辨率較低，受到顱骨和噪聲的干擾。
半侵入式腦機(jī)接口是指將腦機(jī)接口植入到顱腔內(nèi)，但是在大腦皮層之外。這種技術(shù)可以獲得較高的信號強(qiáng)度和分辨率，同時降低免疫反應(yīng)和愈傷組織的風(fēng)險。侵入式腦機(jī)接口是指通過手術(shù)等方式直接將電極植入到大腦皮層，這樣可以獲得最高質(zhì)量的神經(jīng)信號，但是成本明顯高于前兩者，且存在著較高的安全風(fēng)險以及可能引發(fā)的并發(fā)癥。
無線微創(chuàng)植入腦機(jī)接口NEO系統(tǒng)及其體內(nèi)機(jī)
在醫(yī)療場景，侵入式和半侵入式腦機(jī)接口都有用武之地，不過對于投資機(jī)構(gòu)而言，商業(yè)化落地難易將是選擇投資標(biāo)的的重要因素，從這個角度看，半侵入式腦機(jī)接口的優(yōu)勢更大。
去年9月，醫(yī)療行業(yè)資深投資人柳丹曾對記者表示，雖然國家大力支持腦科學(xué)和腦機(jī)接口相關(guān)轉(zhuǎn)化研究，腦機(jī)接口在全球范圍內(nèi)尚未作為醫(yī)療器械獲得大規(guī)模應(yīng)用，監(jiān)管層面對于腦機(jī)接口的作為醫(yī)療器械的商業(yè)化應(yīng)用仍然保持較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。在監(jiān)管的嚴(yán)謹(jǐn)要求下，需要注意選擇長期安全性可控、植入便利性較好的技術(shù)路線和標(biāo)的，尋找更加安全、臨床落地確定性更強(qiáng)的技術(shù)方案。
柳丹認(rèn)為，以Neuralink為代表的全植入式腦機(jī)接口技術(shù)路徑，與真正的臨床應(yīng)用還有較遠(yuǎn)的距離，面臨長期安全性、臨床手術(shù)接受度等多方面問題，商業(yè)化可能至少還需要5—10年；而半侵入式電極是信號質(zhì)量與落地難度和創(chuàng)傷性折中的結(jié)果，將是未來首個臨床落地的技術(shù)路徑。
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