央廣網(wǎng)北京8月29日消息(記者 王進(jìn)文)腦機接口作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表性領(lǐng)域及未來(lái)產(chǎn)業(yè)新賽道的重要方向之一,正在加快形成突破性科研成果和創(chuàng )新應用,在醫療康養、工業(yè)安全、教育體育、智慧生活等領(lǐng)域展現出廣闊發(fā)展前景和巨大市場(chǎng)潛力。北京市昌平區依托北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所在腦機接口領(lǐng)域的重磅創(chuàng )新成果,卡位相關(guān)賽道,謀篇布局腦機接口產(chǎn)業(yè)集聚區,推動(dòng)相關(guān)科技成果轉化,打造未來(lái)產(chǎn)業(yè)新增長(cháng)極。
研發(fā)現場(chǎng)(央廣網(wǎng)發(fā) 北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所供圖)
薄如蟬翼、不足手掌大小的柔性電極貼敷在硬腦膜上,便能夠采集128通路的腦電波信號。一枚紀念幣大小的微型主機與電極相連,能夠將腦電信號實(shí)時(shí)收集解碼。腦機接口就像是在大腦與外部設備之間的一條“高速公路”,通過(guò)識別腦電波特征將其轉化為計算機指令,實(shí)現“意念”控制“動(dòng)作”,不動(dòng)手也能隔空操控機器。
在北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所,記者見(jiàn)到了這所新型研發(fā)機構在腦機接口領(lǐng)域的重磅創(chuàng )新成果——“北腦一號”“北腦二號”!氨蹦X一號”集成了自主研發(fā)的柔性高密度腦皮層電極,以及高采樣率、大通量、低功耗的腦電數據采集、處理和無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),128通道同時(shí)采集的信號通量位居國際同類(lèi)產(chǎn)品之首,已步入研究者發(fā)起的臨床試驗(IIT)階段。
“今年上半年,我們已經(jīng)完成5例患者的植入手術(shù),針對脊髓損傷、腦卒中等導致的運動(dòng)功能障礙開(kāi)展精細運動(dòng)解碼,以及漸凍癥等導致的言語(yǔ)障礙開(kāi)展中文語(yǔ)言解碼,進(jìn)行臨床驗證!北本┠X科學(xué)與類(lèi)腦研究所所長(cháng)羅敏敏介紹,“目前所有患者術(shù)后表現良好,其中最好的一例是一位癱瘓在床5年的患者,經(jīng)過(guò)腦機接口引導的康復再加上外部脊髓刺激,可以在助行器的幫助下走路!
在“北腦一號”步入臨床驗證的同時(shí),“北腦二號”系統也取得實(shí)質(zhì)性突破。相比“北腦一號”,“北腦二號”最大的特點(diǎn)是將電極進(jìn)一步植入大腦組織!澳X電是通過(guò)神經(jīng)細胞產(chǎn)生電活動(dòng),再通過(guò)腦膜、頭骨傳到頭皮表面,這時(shí)信號已經(jīng)變得非常差。因此有科學(xué)家提出是否可以采用侵入式腦機接口方案,即把電極扎到腦子里,從而提高信噪比,解碼更多信息!绷_敏敏表示。
在北京腦所的演示視頻中,獼猴顱內植入電極,通過(guò)“北腦二號”腦機接口技術(shù)系統,獼猴僅用意念就能控制光標追蹤目標、操作機械臂抓取草莓。目前“北腦二號”正在進(jìn)行高通量無(wú)線(xiàn)版本的產(chǎn)品研發(fā),力爭于今年完成512通道無(wú)線(xiàn)植入版工程樣機的開(kāi)發(fā)。
腦機接口是一個(gè)系統性工程,比拼的是安全、穩定、有效!澳X機接口鏈路長(cháng),涉及電極、芯片、算法、軟件、材料等多環(huán)節,在產(chǎn)業(yè)集群方面,昌平區具有很好的優(yōu)勢!北本┬局沁_神經(jīng)技術(shù)有限公司研發(fā)總監張壘表示,“在研發(fā)過(guò)程中,生命科學(xué)園周邊的企業(yè)為我們提供了動(dòng)物實(shí)驗、電子學(xué)、機械加工等方面的助力,開(kāi)展各項合作都特別的方便。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,相關(guān)企業(yè)在技術(shù)迭代過(guò)程中也會(huì )對我們起到一定的促進(jìn)作用!
類(lèi)似芯智達這樣的良好發(fā)展體驗,恰恰來(lái)自于昌平區在醫藥健康產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域積累的原始創(chuàng )新和資源集聚優(yōu)勢。早在《昌平區醫療器械產(chǎn)業(yè)提升行動(dòng)計劃(2023—2025年)》中就明確將腦機接口作為尖端產(chǎn)業(yè),重點(diǎn)發(fā)力神經(jīng)調控等領(lǐng)域,加快推進(jìn)腦認知基本原理解析、認知障礙及神經(jīng)系統相關(guān)重大疾病、類(lèi)腦計算與腦機智能等基礎前沿研究創(chuàng )新,打造全球腦科學(xué)應用領(lǐng)航者,有力引導形成各主體相互促進(jìn)、加速技術(shù)迭代的良性創(chuàng )新生態(tài),為腦機接口賽道布局和區域產(chǎn)業(yè)長(cháng)期規劃奠定堅實(shí)的基礎。
今年1月,《加快北京市腦機接口創(chuàng )新發(fā)展行動(dòng)方案(2025—2030年)》正式印發(fā),推動(dòng)腦機接口科技創(chuàng )新與產(chǎn)業(yè)培育全鏈條加速突破,打造具有全球影響力和競爭力的腦機接口技術(shù)創(chuàng )新策源地、場(chǎng)景應用引領(lǐng)地和產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚地。作為北京市生命科學(xué)與醫藥健康產(chǎn)業(yè)的核心承載區,昌平區憑借已有的原始創(chuàng )新能力、產(chǎn)業(yè)資源集聚優(yōu)勢以及前期在腦機接口領(lǐng)域的扎實(shí)布局,成為落實(shí)市級行動(dòng)方案的重要力量。
隨著(zhù)“北腦一號”“北腦二號”等一批自主創(chuàng )新成果先后問(wèn)世,昌平區也正在積極布局腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚地。昌平區相關(guān)負責人表示,在腦機接口領(lǐng)域,“生命谷”匯聚了以北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所為代表的頂尖基礎科研力量,以芯智達公司為代表的領(lǐng)軍企業(yè),以及周邊多所高校的科技、人才資源,發(fā)展腦機接口的資源基礎已經(jīng)筑牢。接下來(lái),昌平區將依托中關(guān)村生命科學(xué)園的生物醫藥產(chǎn)業(yè)集群,謀劃建設腦機接口產(chǎn)業(yè)集聚區,助力北京在腦機接口領(lǐng)域“搶跑”未來(lái)賽道。

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