试验手术实景。 照片由南开大学提供
近日，由南开大学段峰教授科研团队牵头的全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京获得成功。该试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂，对推动脑科学领域研究具有重要意义，标志着我国脑机接口技术跻身国际领先行列。在非人灵长类动物脑内实现介入式脑机接口，尚属首次。
去年6月，由段峰团队牵头、我国自主研发的国内首款介入式脑机接口在北京成功完成动物试验，在羊脑血管内完成了传感器植入，并成功采集到了脑电信号。这是国内首次在羊脑内实现介入式脑机接口，突破了介入式脑电电极、血管内脑电信号采集等核心技术，完成了支架、导管等神经介入器械产品研制，解决了传统侵入式脑机接口的弊端，填补了国内介入式脑机接口领域空白，标志着我国在脑机接口、介入机器人研究领域达到国际先进水平。
此次试验是在前期介入式脑机接口动物（羊）试验基础上取得的进一步成果。段峰团队牵头研发的介入式脑机接口，通过介入手术将介入式脑电传感器贴附在猴脑血管壁上。手术中，介入式脑电传感器通过颈静脉，进入矢状窦，到达猴运动皮层脑区。无需开颅手术，即可在术后成功采集到并识别到非人灵长类动物颅内脑电信号，实现了动物对机械臂的主动控制。该试验实现了介入式脑电信号从被动采集到主动控制的技术飞跃，突破了血管内脑电信号采集、介入式脑电信号识别等核心技术，而且相较于传统侵入式和非侵入式脑机接口，该试验兼顾了安全性和识别稳定性。
脑机接口技术有什么作用？
“脑机接口技术，可以在不依赖外周神经系统和肌肉组织的情况下，把大脑皮层的信号活动直接转变为计算机指令，控制外界设备。对于脑卒中、渐冻症等严重运动功能障碍的患者来说，脑机接口能够帮助他们独立控制外界设备，恢复部分运动能力，提高生活质量。”据段峰介绍，传统脑机接口分为侵入式脑机接口和非侵入式脑机接口。侵入式脑机接口需要通过开颅手术或者钻透颅骨将脑电传感器植入脑内；非侵入式脑机接口虽然对人没有伤害，但是脑电信号微弱，识别准确率和实时性受限。
“通过介入式脑机接口这一方式，沿着血管植入传感器，可以连通并激活大脑区域，无需侵入大脑即可获得脑电信息。”段峰表示，其团队牵头研发的介入式脑机接口技术，只需要通过类似心脏搭桥的微创手术便可实现脑机连接。该团队采用治疗中风的神经介入技术，通过静脉将脑电传感器植入到大脑运动皮层、视觉皮层等脑区后，神经支架膨胀，将电极挤压在靠近大脑的血管壁上，从而获取相应脑区信号。这一技术最大的优点是不需要颅骨钻孔或开颅手术即可获得脑电信号，整个手术植入过程可在两小时内完成，创伤比侵入式脑机接口更小，信号质量比非侵入式脑机接口更高。
段峰介绍说，此次在非人灵长类动物脑内开展的介入式脑机接口试验研究成果，取得了突破性进步，促进了介入式脑机接口从实验室前瞻性研究向临床应用迈进，有助于推动医疗企业产业升级，通过医工结合打造高端医疗设备民族品牌，将在脑疾病医疗康复领域市场前景广阔。
（来源 人民网 记者 姜凝）
