全球首例！我国无线植入式脑机接口让渐冻症患者重获“语言新生”

IT之家 3 月 20 日消息，IT之家从首都医科大学宣武医院微信公众号获悉，3 月 20 日，北京市科委、中关村管委会组织召开“北脑一号”完成国际首批柔性高通量半侵入式无线全植入脑机系统的人体植入媒体通气会。

会上，国家神经疾病医学中心主任、首都医科大学宣武医院院长赵国光教授团队与北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏教授团队、北京芯智达科技有限公司联合发布了全球首例无线植入式中文语言脑机接口成功帮助因渐冻症导致失语的患者重建交流能力的突破性成果。这一创新性成果标志着脑机接口在语言功能恢复领域迈出关键一步，为因渐冻症（肌萎缩侧索硬化症，ALS）、卒中等众多原因导致失语的患者提供了全新的治疗方式。

肌萎缩侧索硬化症，俗称渐冻症，是一种目前无法治愈的神经退行性疾病，患者随着病程进展，神经功能逐步丧失，最终完全丧失语言及肢体功能。本次临床试验的首位参与者是一名 67 岁的渐冻症患者。她于 2023 年起病，并在首都医科大学宣武医院确诊，随着疾病进展，出现了极重度构音障碍，与外界的语言沟通极为受限。术前，赵国光教授团队综合应用功能性磁共振成像和高密度脑电图等多模态神经解码技术，对患者的大脑语言相关区域进行功能映射，结合患者语言能力评估及疾病进展情况，精确定位了语言运动功能区。

3 月 5 日，赵国光教授团队为患者实施了全球首例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。手术采取半侵入脑机技术路径，将 128 通道柔性高密度电极置于硬脑膜外，在最小创伤前提下实现高质量神经信号采集；将硬币大小的主控与信号传输装置嵌入颅骨表面，通过无线近场通讯实现神经信号的高效传输与无线供电。术中测试及术后开机均显示信号采集质量良好。

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。结合基于语言大模型的自适应纠错算法实时优化，已具备简单的语言交流能力，展现出显著的语言恢复潜力。

“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，128 通道同时采集的信号通量位居国际同类产品之首。它采用卷积神经网络（CNN）与 Transformer 架构相结合的神经编解码技术，具备高效的语言信号处理能力，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。目前，随着训练时间的增加，解码准确率正稳步提升，响应速度持续优化。未来，除进一步提升解码能力，团队将从解码有限字集扩展至开放字集，预计将实现上万汉字的实时解码，从而实现更自然、更流畅的语言交流。

目前，我国已成功完成三例“北脑一号”人体植入手术。