中國首位腦機接口患者靠意念打游戲腦機技術(shù)邁向現(xiàn)實應(yīng)用

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2025-04-18 15:17:36 封面新聞

腦機接口技術(shù)已經(jīng)邁入現(xiàn)實。近日，腦虎科技與中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所陶虎/周志濤研究員團隊在復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院的支持下，成功為一名19歲右側(cè)額葉癲癇患者植入了自主研發(fā)的256通道柔性腦機接口。術(shù)后患者恢復(fù)良好，兩天后順利進入臨床試驗。

經(jīng)過累計19.87小時的Center-out、WebGrid等經(jīng)典范式訓(xùn)練，受試者能夠精準(zhǔn)地通過意念控制經(jīng)典游戲《吃豆人》《坦克大戰(zhàn)》以及大型復(fù)雜游戲《王者榮耀》《黑神話：悟空》。增強型用戶界面下的光標(biāo)腦控性能達到4.07比特/秒，接近馬斯克Neuralink首個受試者Noland訓(xùn)練60小時后的表現(xiàn)。中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所研究員周志濤表示，這一反應(yīng)速度逐步接近正常人使用傳統(tǒng)鼠標(biāo)的操作水平，驗證了腦機接口技術(shù)在復(fù)雜場景中的可行性，為運動障礙患者的功能重建提供了希望。

研究團隊基于256通道柔性腦機接口，通過采集局部場電位信號（LFP），將其與屏幕光標(biāo)運動軌跡實時映射，形成視覺反饋閉環(huán)控制機制，進而通過XessOS腦機操作系統(tǒng)實現(xiàn)對外部設(shè)備的精準(zhǔn)操控。采用位置－速度卡爾曼濾波算法將256通道皮層腦電信號（ECoG）實時解碼為光標(biāo)速度指令，使受試者快速掌握閉環(huán)神經(jīng)光標(biāo)的控制能力。隨著訓(xùn)練時長增加，運動想象控制的精度與速度顯著提升。為進一步強化腦控能力，引入WebGrid范式，要求受試者通過運動想象將光標(biāo)移動至指定目標(biāo)方格。通過逐步增加網(wǎng)格復(fù)雜度，受試者的腦電控制能力持續(xù)優(yōu)化。解碼器性能穩(wěn)定后，可通過XessOs系統(tǒng)擴展至多場景應(yīng)用。

XessOS腦機操作系統(tǒng)的高通量腦電信號實時運動解碼算法和開放式插件架構(gòu)，集成實時腦電信號解碼與交互增強雙引擎，通過毫秒級特征提取及運動意圖解析，精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為計算機控制指令。搭載高效深度學(xué)習(xí)模型和訓(xùn)練范式，可依據(jù)用戶腦電特征實現(xiàn)每日自我優(yōu)化，有效攻克神經(jīng)信號漂移難題。該系統(tǒng)功能覆蓋多元場景，支持智能家居調(diào)控、高精度輪椅操控及沉浸式游戲交互；實現(xiàn)社交通訊、在線購物、郵件處理等數(shù)字化生活場景的“意念直連”。通過構(gòu)建“感知-解碼-執(zhí)行”閉環(huán)，將腦機接口技術(shù)深度融入日常生活。

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