2022年，张先生因事故导致高位截瘫科创之星，生活一度陷入停滞。三年后，张先生在复旦大学附属华山医院植入WRS01侵入式脑机接口系统，从此生活发生了许多变化，被禁锢的人生仿佛重启了。
这是中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心赵郑拓、李雪研究团队联合华山医院及相关企业完成的第二例侵入式脑机接口临床试验。在科技与生命交织的疆域前沿，脑机接口正从实验室的精密仪器走向患者真实的生活场景。
李雪（左） 赵郑拓（中）
控制智能轮椅和机器狗不仅需要解码“向左”、“向右”的简单意图，更需实现连续、稳定、低延迟的精准控制，以应对真实环境中复杂的路面状况和交互任务。为实现这一目标，团队首先在信息提取的“源头”进行了革新。他们开发了高压缩比、高保真的神经数据压缩技术，并创新性地融合了“尖峰频段功率”科创之星，“相邻脉冲间隔”与“尖峰脉冲计数”几种数据压缩方式。这套混合解码模型即便在神经信号相对嘈杂的环境中也能高效提取有效信息，将脑控性能整体提升了15%-20%。
其次，他们攻克了“跨天稳定性”这一临床落地的大敌。家庭、社区等真实环境充满声、光、电磁等各类噪声，患者自身的生理、心理状态也会波动。团队引入了“神经流形对齐技术”，其核心是从高维、多变的神经信号中提取出代表核心意图的、稳定的低维特征，确保了解码器输入端的鲁棒性。
至关重要的第三环是“速度”。人体自然神经环路的传导延迟大约在200毫秒左右。团队通过自定义通信协议，将脑机接口系统从信号采集到指令下发至外设的端到端延迟压缩到了100毫秒以内，甚至低于人体自身的生理延迟。这使得患者的控制体验极其流畅自然，意念与动作几乎同步。
脑智卓越中心微纳电子加工平台加工侵入式脑机接口柔性电极
在脑机接口领域，脑机接口技术正处于从‘实验室演示’向‘场景化应用’跨越的关键期。李雪表示，研究团队的原动力就是解决患者真实生活中的具体问题。三年前在开发第一代原型机时，团队就开始构思如何帮助患者恢复工作能力。这种源自患者的需求，成为驱动技术服务人民生命健康最坚实的力量。
高位截瘫患者通过侵入式脑机接口系统参与线上数据标注工作
面对当前脑机接口的社会认知热潮，赵郑拓保持着技术人的清醒。他认为，新技术往往“短期被高估，长期被低估”。他勾勒了一个清晰的技术发展路径图：短期（三年内），运动、语言功能重建将实现规模化应用；中期（五年内），人工视觉、听觉等感知觉修复以及对帕金森、抑郁症等神经精神疾病的精准调控将取得突破；长期（十年左右），高度微创化的系统有望催生医疗消费乃至普通消费场景。
【沪小明工作室】
审稿人：颜维琦
编校：华亭
素材提供：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心科创之星
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