一名严重截瘫患者（左）使用脑智能卓越中心等部门开发的脑机接口系统，用意念控制轮椅。一名因颈脊髓损伤而严重截瘫的中年男子，仅靠思维就可以自由操作智能轮椅在小区内行走，并控制机器狗作为自己的“身体”。 “延伸”寻找关键点……这是中国科学院脑科学与智能技术卓越中心赵正拓、李雪团队与复旦大学华山医院及相关企业合作，近期开展的第二次、第三次侵入式脑机接口临床试验的结果。 “引进脑机后，每一天都变了。”第二位临床患者感叹道。科研团队甚至给他找到了一份工作，他开始参与在线数据标注工作，不仅给他带来了收入的同时也在一定程度上体现了他的自尊。脑智能卓越中心学术主任蒲慕敏表示：“今年，脑机接口出现了爆发式增长，受到了社会的广泛关注。未来几年，脑机接口还将继续增长。”我们预见，人工智能仍将是技术竞争的主要领域。在这两个领域中美之间存在直接竞争。我们的发展方向和美国的发展方向不一样。我们特别关注社会需求和应用场景，而且这是一个开源的模型。”他也是中国科学院院士。“接下来对我们其他人的要求是患者能够实现精准控制。也许病人可以用机器手玩《茉莉花》。”一位严重截瘫的病人用侵入性的方法耐心地控制着机器狗。由脑智能卓越中心开发的脑机接口系统。患者的控制体验非常流畅，思想和行动几乎同步。第二位临床患者张戈的故事。事情要从一次不幸的摔倒开始。 2022年，患者因伤严重截瘫，经过一年多的康复，症状并没有太大改善，头部和颈部的伤口开始移动。今年6月，他被植入了脑智能卓越中心与合作伙伴公司联合研发的脑机接口系统。几周后，变化最初发生了！几周的训练，他们能够控制电脑光标、平板电脑和其他电子设备。科研团队捕捉到了他最深切的渴望，不仅想掌控虚拟世界，还想再次“触摸”并影响真实的物理世界。为了实现这一目标，技术团队扩大了应用范围从二维电子显示器到三维物理外围设备的化场景。智能轮椅、机器狗成为新的控制对象。这不仅需要破译“左转”、“右转”的简单意图，还需要持续、稳定、低延迟、精准的控制，以应对现实环境中的复杂路况和交互任务。 “我们开发了一种具有高压缩比和保真度的神经数据压缩技术，并创新性地集成了多种方法。”数据压缩系统。 “这种混合解码模型即使在相对嘈杂的神经信号环境中也能高效提取有效信息，将大脑控制的整体性能提高15%至20%。”脑智能卓越中心研究员赵正拓说。家庭、社区等现实环境中充满了声、光、电磁波等噪声，不难想象患者自身的生理和心理状态也会出现波动。为此，团队引入了“神经流形对齐技术”。其核心是提取可变的高维神经信号生成的值，这些值代表核心意图，以确保解码器输入端的鲁棒性。据了解，人体自然神经回路的传导延迟约为200毫秒。通过定制的通信协议，研究人员将脑机接口系统从收集信号到向外围设备发出命令的端到端延迟压缩到不到100毫秒。这甚至小于人体本身的生理滞后。这使得患者的拖钓体验变得非常流畅和自然，思想和动作几乎同步。 “就像控制游戏中的角色一样，你不用考虑摇杆往哪个方向转动，只要往你想要的方向走就可以了。”。 “信号传输比较稳定，几乎没有延迟。”新民晚报记者了解到，赵喆团队和李雪研发的侵入式脑机接口系统已进入国家药监局创新医疗器械审评“绿色创新通道”。图：陶雷“核心是我们公司10年积累的超柔性电极。电极丝的粗细仅为人发丝的1%，宽度与人发丝相同。 “电极弯曲时产生的力类似于两个细胞之间的相互作用力。”赵正拓介绍。植入过程中，将颅骨部分减薄约5毫米，形成骨槽，在颅骨内放置一枚硬币大小的植入物，然后通过小导管将电极丝微创植入大脑皮层约5至8毫米深。勒在头骨里。 “我们希望未来的移植手术能够像赵正拓透露的那样，简单微创。第三位受试者也患有严重截瘫，今年10月接受了手术。两个月内，他已经能够控制机械臂并喝水。在长期观察中，研究团队还发现了一个有趣的神经机制。随着患者对大脑控制的外设越来越熟悉，为完成任务而激活的神经元逐渐从最初的‘群战’演变为‘群攻’。”虽然神经元数量减少了，但单个神经元的调节效率和贡献却增加了，显着减轻了认知负荷。这从脑科学的层面解释了为什么患者最终能达到“随心所欲”，将外周内化为“身体的一部分”的状态。赵正拓用一个形象的比喻来解释：“就像在面部护理领域，帮助患者重新获得生活能力的“技术演示”和“实际应用”之间存在潜在的张力。虽然有些演示可能寻求视觉冲击，但脑智能卓越中心研究员李雪表示，驱动力是解决患者现实生活中的具体问题。赵正拓研究员和第二位侵入性临床患者“我们听到了很多患者的需求，希望能够借助脑机接口系统来更换导管。”赵正拓告诉记者，他们选择开发脑机接口技术“是因为我们看到了有水平的应用场景”。“我们通过大脑神经活动编码的复杂信息来控制多自由度的机械臂，最终变得像我们自己身体的一部分一样灵活？”李雪说。严重截瘫患者通过脑智能卓越中心等部门开发的侵入式脑机接口系统参与在线数据标注任务。值得注意的是，在探索应用的同时，赵正拓和李雪热情地抓住了社会更深层次的“再就业”需求，并与当地人联合作，残疾人的“科技辅助残疾人”项目让第二个受试者参与在线数据标注工作“我目前正在做排序实习。我每天都要在电脑前通过操作光标来练习产品排序。虽然有点困难，但对我来说是一次宝贵的机会。我没有多少钱，“这样我就可以攒钱供儿子上大学了。”李雪的看法对于重度截瘫患者来说，能够通过工作赚取工资，意味着他们不再受到家庭和社会的单方面照顾。“三年前，当我们研发出第一代样机时，团队就开始思考如何帮助患者恢复工作能力。”赵正拓给记者发来了一份“招募”公告。招募因严重颈脊髓损伤、脑干中风、ALS等而双上肢截肢的患者。 “我们已经收到了700到800人的申请，我们将经过非常严格和仔细的审查后选择试验患者。”赵正托说。 【相关文章】日常生活应用新突破：患者！重度截瘫患者可以利用脑电波信号稳定控制智能轮椅和机器狗！原标题：《断绝》脑机接口让截瘫患者重新就业：没多少钱，攒钱送儿子上大学》 专栏编辑：马丹 本文作者：新民半坡高阳 图片来源：除签名外所有信息均来自受访者。
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脑机接口重度截瘫患者“重新就业”：没多少钱，攒钱送儿子上大学