腦機接口，是指在人類大腦與外部設備之間創(chuàng)建直接連接，進而實現(xiàn)大腦和計算機之間直接通信。
近日，國內(nèi)外兩條有關“腦機接口”的科技新聞刷新了眼球，并引起人們廣泛關注。
1月29日，由美國人埃隆·馬斯克領導的腦機接口公司，即“Neuralink（神經(jīng)連接）”在社交媒體X上發(fā)帖稱，其在28日完成向患者腦部植入一個硬幣大小的設備，植入者恢復良好，已檢測到腦電信號。
而8小時后，即1月30日，清華大學官網(wǎng)發(fā)布消息，該校醫(yī)學院腦機接口研究團隊與首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院聯(lián)合，于2023年10月24日成功進行了全球首例無線微創(chuàng)腦機接口臨床試驗。這位因車禍造成脊髓損傷、四肢癱瘓14年的患者，經(jīng)術后三個月康復訓練，已實現(xiàn)自主喝水等腦控功能，抓握準確率超過90%。
那么，實現(xiàn)腦機接口有幾種方式，之間有何區(qū)別？
清華大學醫(yī)學院教授洪波在接受科技日報記者采訪時介紹，腦機接口的實現(xiàn)方式分為非侵入式、侵入式與半侵入式。比較而言，非侵入式無須手術，做成可穿戴式設備，將采集腦電信號的電極附著在頭皮上，提取局部電位信號，相當于神經(jīng)元活動混合并經(jīng)過顱骨衰減后的信號，雖然風險小但精度較低，可實現(xiàn)功能有限。
埃隆·馬斯克公司采取的腦機接口方式是侵入式，能使電極與神經(jīng)元近距離接觸，可以獲得更高質(zhì)量的神經(jīng)信號，但手術有風險，且成本較高。
此次清華大學團隊采用的是半侵入式微創(chuàng)技術，將如硬幣大小的電極手術植入顱骨和大腦皮層之間的腦膜上，距離神經(jīng)元更近，但不直接接觸神經(jīng)元細胞。其優(yōu)勢在于沒有神經(jīng)細胞損傷的風險，并且使用無線供電和通信，可獲得較高信號強度和分辨率，體內(nèi)無需電池，從而降低了免疫反應和感染的風險。
此前，由工業(yè)和信息化部等7部門聯(lián)合印發(fā)的《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》提出，“腦機接口”被列入未來產(chǎn)業(yè)十大標志性產(chǎn)品，明確要“突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經(jīng)模型等關鍵技術和核心器件，研制一批易用安全的腦機接口產(chǎn)品，鼓勵探索在醫(yī)療康復、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等典型領域的應用”。這為腦機接口的發(fā)展指明了方向。
就目前技術而言，這兩種方法，哪種更安全，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化？
洪波表示，清華大學采取半侵入式技術路線，目的就是為了讓它能夠更快服務臨床患者，助力康復。他們研發(fā)的系統(tǒng)只是放在腦膜外面，而不損傷腦細胞。對于外科大夫來講，這是一個微創(chuàng)手術，不是嚴格意義上的開顱，患者術后在十天之內(nèi)即可回家，非常安全。
“需要注意的是，相比世界上其他植入腦機接口，我們的腦機接口這是迄今首個可以做完手術短時間就可回家的。這個解決方案能夠讓更多的患者受益，而全侵入式方案，做完手術仍需待在醫(yī)院。”洪波強調(diào)說。
“這種進步為促使技術成果產(chǎn)業(yè)化奠定基礎，會大大加速我國腦機接口技術在各種臨床疾病當中的應用。”洪波充滿信心地說，下一步，其研究團隊打算將成果應用于漸凍癥和癲癇患者，開發(fā)通用微創(chuàng)腦機接口技術，拓展臨床應用場景。
