让失语患者“开口”，“北脑一号”研发取得新突破

　　中国青年报客户端讯（中青报·中青网记者 尹希宁）用“意念”控制灵巧手紧握水杯、让电脑成功解码失语患者“脑中所想”，“北脑一号”智能脑机系统研发取得了新的突破。

　　3月20日，北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏在采访中介绍，由该所领衔的“北脑一号”智能脑机系统完成了128通道微型、无线、低功耗全植入系统的研发。

　　3月20日，北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏借助模型进行技术讲解。中青报·中青网记者 尹希宁/摄

　　2025年1月，为抢抓全球脑机接口发展机遇，打造高水平脑机接口创新与产业高地，北京市科委、中关村管委会会同市经济和信息化局发布了《加快北京市脑机接口创新发展行动方案（2025-2030年）》。

　　在北京市科技创新顶层设计推动下，由北京脑科学与类脑研究所牵头，于2023年成立北京芯智达神经技术有限公司（以下简称“芯智达”），落地实施“智能脑机系统增强计划”。芯智达聚焦高通量侵入式脑机接口这一国际前沿领域，以抓型号的方式快速推进工程化开发进程，成功推出半侵入式“北脑一号”和侵入式“北脑二号”两套智能脑机系统，均达到世界领先水平。

　　罗敏敏说，“北脑一号”完成人体植入后，患者术后恢复良好，设备有效通道数98%以上，这项新突破属国际首批。

　　他介绍，目前北京脑所已联合北京大学第一医院、首都医科大学宣武医院、首都医科大学附属北京天坛医院，针对脊髓损伤、脑卒中等导致的运动功能障碍开展精细运动解码，以及渐冻症等导致的失语开展中文语言解码，进行临床验证。

　　智能脑机系统如何让失语患者“说话”？首都医科大学宣武医院院长赵国光解释，植入手术前，赵国光团队通过多模态技术对患者的大脑语言相关区域进行功能影射，并结合患者情况定位语言运动功能区。

　　3月5日，一位因渐冻症导致失语的患者成功植入“北脑一号”。赵国光表示，系统开机三天左右进行数据采集，识别患者默读生活中接触的高频词，如“我”“想要”“吃饭”的脑电信号后，开展语言解码模型训练，患者可以通过脑机接口输出“我要吃饭”这样的短句。

　　目前，62个常用字词实时解码准确率已经达到了52%，“我要喝水”“我要吃饭”“今天心情很好，我想和家人散步”这样的话从患者的“脑中所想”，通过语音合成，变成了周围人能听懂的话语。

　　“我觉得，仅开机三天左右就能够形成这样的语言解码输出，说明信号采集达到了我们预期的目标。”赵国光说。

　　成功植入“北脑一号”智能脑机系统后，患者依靠“意念”表达“我要吃饭”，电脑上的波纹表示患者的脑电波。受访者供图

　　“我们上午刚刚完成一例（手术）。”在3月20日的采访中，中国科学院院士、首都医科大学附属北京天坛医院神经外科学教授赵继宗说。他介绍，首都医科大学附属北京天坛医院2022年成立国内首家依托医院主体的脑机接口转化研究中心，开展多项脑机接口临床研究。

　　当天上午，赵继宗医疗团队为一位47岁的患者植入了“北脑一号”。该患者因脑出血导致右侧肢体活动不利。接入“北脑一号”后，瘫痪患者将能够隔空操控计算机、机械臂，甚至驱动肌肉刺激装置，促进自身肢体运动功能逐渐康复。

　　赵继宗期待着，这例手术三个月后保持性能稳定的话，让更多的卒中后偏瘫的患者受益。

　　罗敏敏透露，“北脑一号”所使用的电极、编解码算法等核心技术均为自主研发。未来，研发团队将进一步采集信号数据，并考虑剔除关键隐私数据后，将脑机信号数据开源，邀请更多的解码团队提高解码算法能力。

　　北京大学第一医院神经外科主任伊志强介绍，2月27日，该院为一位因车祸导致四肢瘫痪的患者完成“北脑一号”植入手术。在伊志强展示的视频中，头戴“北脑一号”的患者双手平放，用“意念”指挥面前的机械臂抓起了一个水杯。

　　伊志强还提到，最近，该患者已经成功用脑控制电脑光标移动。

　　下一步，北京市科委、中关村管委会将会同相关部门，围绕行动方案重点任务，例如鼓励多创新主体联合面向产业发展需求开展跨学科交叉研究，加快原始创新和关键技术突破；推动建设检验检测、孵化转化等平台、加速推动一批脑机接口新技术、新产品在多场景的落地应用；加快建立符合脑机接口领域创新发展的标准化体系，促进脑机接口创新发展。