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新华社北京4月10日电 综述｜全球脑机接口应用迎来新突破
新华社记者
近年来，全球脑机接口技术飞速发展，应用领域正逐渐从医疗领域扩大至教育、游戏等非医疗领域。与此同时，人工智能（AI）等新兴技术的快速演进正在推动脑机接口技术应用实现更多突破。
脑机接口是一种变革性的人机交互技术，其工作原理是采集脑部神经信号并分析转换成特定指令。该技术能够在大脑与外部设备之间创建直接连接，实现“脑”与“机”之间的直接信息交换。
脑机接口设备的重要功能包括帮助治疗记忆力衰退、颈脊髓损伤及其他神经系统疾病，帮助有运动功能障碍的患者、瘫痪人群恢复部分能力，甚至帮助他们重新行走，改善和提升他们的生活质量。
随着脑机接口技术的发展，其在医疗领域与非医疗领域的潜在应用场景也在不断扩展，包括监测与评估大脑状态、调控神经、增强感官能力、提高游戏的操控性以及用于教育等领域。
目前，脑机接口技术按照其是否需要侵入大脑以及侵入的程度分为非侵入式、侵入式、半侵入式三类。
侵入式脑机接口需要将电极或传感器等硬件设备植入到大脑皮层，以直接捕获神经信号，主要优点是信号质量较高，可以实现对神经信号的直接监测和调控。但由于涉及手术风险和可能的健康隐患，侵入式脑机接口的应用范围相对有限。
非侵入式脑机接口则不需要通过手术将硬件设备植入人体，而是通过采集脑电信号等无创方式来间接监测大脑活动，具有无创、低风险、易操作等优点，但存在信号质量相对较低、对环境干扰较为敏感等局限性。
半侵入式脑机接口介于非侵入式和侵入式脑机接口之间，虽然仍需要通过手术布置电极，但电极并不植入大脑皮层，而是置于颅骨下、皮层上方。
业内人士认为，全球脑机接口的发展历程可以分为学术探索阶段、科学论证阶段和应用试验阶段，目前该技术正处于第三个阶段，并蓬勃发展。
2024年1月，美国“神经连接”公司完成了该公司首例脑机接口设备人体移植，移植后患者可通过意念移动电脑屏幕上的光标；2024年3月，中国团队宣布成功研发出65000通道、双向的脑机接口芯片；2024年8月，“神经连接”公司表示，已完成该公司第二例脑机接口设备人体移植，接受移植者在术后用意念控制光标、玩电子游戏等能力增强。
2025年，脑机接口应用持续迎来新进展。在AI赋能下，脑机接口的实时性和低延迟性能显著提升；而高密度柔性电极和解码算法的协同创新，使半侵入式技术也取得新进展。
今年1月，“神经连接”公司创始人埃隆·马斯克在社交媒体上宣布，该公司已完成第三例脑机接口设备人体植入手术，且设备运行良好，预计2025年还会增加约20例至30例。
3月31日，美国加利福尼亚大学旧金山分校领衔的研究团队在英国《自然·神经学》杂志上发表论文说，他们利用人工智能算法改进了脑机接口植入设备，使一名失语18年的中风患者能以更接近自然语言的速度将想法转换成语言表达出来。
据介绍，经改进的脑机接口系统可在3秒内同步完成对患者所思考语句的实时解析与语音转化，而患者此前所用的辅助通信设备完成这一过程需要超过20秒。
近期，中国脑机接口植入人脑技术也取得新突破。中国自主研发的半侵入式脑机接口“北脑一号”第三例人体植入手术于3月20日在天坛医院成功完成。前两例先后在北大第一医院、首都医科大学宣武医院完成。接受手术后，瘫痪病人已实现意念控制运动，因患渐冻症而失语的病人已实现语言交流能力。
据业内专家介绍，“北脑一号”集成了中国自主研发的柔性高密度脑皮层电极，128通道同时采集的信号通量在同类产品中处于国际领先水平。这种新型的半侵入式脑机接口既提升了信号采集的精准度，又降低了手术创伤和术后风险，弥补了侵入式和非侵入式技术的不足。（完）
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