新突破！我国侵入式脑机接口临床试验实现三维物理世界操控与交互

近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心与国内科研机构及医疗单位合作开展的第二例侵入式脑机接口临床试验取得新突破，技术上实现了从二维的屏幕光标控制，到三维的物理世界交互的重大转变。

使植入者具备三维物理世界操控与交互能力

接受本次脑机接口临床试验的是一位中年男性患者。由于一次不幸摔倒，这位患者在2022年因脊髓损伤导致四肢瘫痪，经过一年多的康复，情况未有改善，仅剩头颈部可以活动。2025年6月，患者植入了科研团队开发的脑机接口系统。

起初，该患者经过2到3周的训练，能够实现凭借意念对电脑光标、平板电脑等电子设备的控制，这也是科研团队第一例侵入式脑机接口临床试验时植入者达到的行为水平。

为了进一步提高植入者对周围环境的交互能力，研究团队在此基础上，通过更多新技术的引入，成功将脑机接口应用场景从二维屏幕拓展到了三维物理世界，例如，凭借意念超低延迟操控轮椅、机器狗，真正实现了从虚拟到物理，从基础控制到生活场景融合。

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员 赵郑拓：植入者可以通过机器狗作为自己身体的延伸，作为自己的智能代理设备，通过意念控制去楼下取快递。他可以通过意念控制轮椅到楼下去遛弯等之类的行为，所以也大大丰富了他的生活。

据介绍，该系统目前已经可以让使用者通过大脑“意念”实现接近常人使用手机和电脑的操作速度，以及初步控制具身智能机器人的能力。

中国科学院院士 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任 蒲慕明：利用侵入式脑机接口记录大脑的运动信息，用运动信息来控制外面的一些器件。尤其是能够证实这个电极在大脑中的安全性，长期的稳定性，并且它的信号的记录和解码也都能够稳定，这是我们迈向实际医疗应用必须走的一步。

侵入式脑机接口如何运作

侵入式脑机接口是怎样的一个设备呢？它又是如何实现从植入者的“意念”转变为外部机械设备的各种动作呢？来看专家的介绍。

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员 赵郑拓：这个就是我们的脑机接口系统，它由两部分组成，前端的传感器跟后端的处理器。前端的传感器是一根百分之一左右尺寸发丝大小的细线。传感器大概5到8毫米非常短的一段进入到大脑里面，后端的处理器会在颅骨上稍稍打薄大概3到5毫米，然后嵌入进去就好了，所以它是一个很微创的过程。

专家称，前端的传感器相当于连接大脑的网线，负责连接到外部世界，上传、下载各种信息。后端的处理器负责把大脑的这些微弱的神经活动转化为数字信号，也就是机器能够读懂的语言。这样植入者就能通过意念来实现操控外部设备，辅助其生活。

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员 赵郑拓：植入这个系统之后呢，我们的患者其实就会被我们引导着去想象，虽然他肢体不能移动，但他可以想象自己比如说手腕上下左右移动，然后我们把这种意念映射到外部的设备上。其实相当于融入或者说感受外设成为自己肢体的一部分。

连续 稳定 低延迟 让植入者越用越顺手

在最新展示的侵入式脑机接口系统应用中，科研团队通过持续攻关，突破了多种新技术，为未来更多领域的实际应用奠定了基础。

连续、稳定、低延迟的精准控制是这次发布的侵入式脑机接口系统的主要特点，为了实现这些目标，科研团队开发了高压缩比、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”“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%到20%。

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员 赵郑拓：这次患者实现的是在日常生活场景下，所以可能有各种各样的原因，噪声、他的心态的变化，周围环境的影响，都会对他大脑活动产生一些干扰。那么我们的信息处理技术，或者说叫解码算法技术其实就是能够在这些有很多变化和干扰因素的情况下，还能使得系统能够精准地提取出来最准确的信息。

除此以外，科研团队还攻克了“跨天稳定神经流行对齐”“在线重校准”等关键核心技术，使系统能在患者日常使用过程中，实时、无声地微调解码参数，让植入者越用越顺手。与此同时，这套系统从信号采集到指令下发到外设的端到端延迟，也压缩到了100毫秒以内，低于人体自身的生理延迟，这使得患者的控制体验更加流畅，意念与动作几乎同步。在此基础上，目前科研团队还在研究更多应用场景，以适应植入者不同的需求。

中国科学院院士 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任 蒲慕明：将来会有更多的应用，包括这个解码我们大脑里面的语言信息，还有其他的意图，看怎么样能够表达出大脑的意愿，大脑本身的内在的信息能够表达在外面的器件上。

（央视新闻客户端）