用光“读取”大脑：光学脑机接口完成首次人体试验

瑞士公司Ability Neurotech在慕尼黑工业大学伊萨尔河右岸大学医院神经外科完成了其全植入式脑机接口的首次人体评估。患者在脑肿瘤手术过程中佩戴了该公司的光学脑机接口设备，成功记录了神经信号。

这标志着光学脑机接口——一个用红外激光传输大脑数据的新技术方向——正式进入了人体试验阶段。

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光学链路：给大脑数据修一条“光纤”

Ability Neurotech的系统在几个关键维度上，与Neuralink、Synchron等主流脑机接口公司走出了完全不同的路。

第一是电极位置。该设备采用皮层脑电图（ECoG）电极阵列，置于大脑表面。这与Neuralink将柔性电极丝插入脑组织的穿透式设计形成鲜明对比。ECoG不刺入脑组织，理论上长期植入的安全性更高。

第二是数据传输方式。这也是Ability最核心的技术差异。目前绝大多数脑机接口使用射频（RF）传输数据，而Ability使用基于红外激光的光学链路。数据通过皮肤以最高每秒50兆比特的速度传输到体外，由头戴设备接收并发送至独立处理器进行解码。Ability在传输前不会对数据进行降采样或压缩，将解码和处理工作交给体外设备完成。

加州大学戴维斯分校神经假体实验室的Maitreyee Wairagkar指出，Ability将无电池设计与光学链路相结合，“对于长期ECoG记录来说非常 promising”。她认为，通过传输保留原始神经数据中的信息对解码很有用，“宝贵的数据不会因为传输限制而丢失”。

第三是供电方式。该植入物没有内置电池，完全由外部设备通过感应方式无线供电。这意味着设备在体内不会因为电池耗尽而需要更换——对于需要在体内停留数年甚至更长时间的植入物来说，这是一个巨大的工程优势。

第四是数据量。系统可以同时监测来自128个独立通道的神经信号，每秒采样30,000次。更重要的是，Ability选择直接输出原始记录数据，不做任何预处理。公司首席执行官Rotem Kopel表示，公司在选择光学链路之前评估了多种处理大数据流的方式，目标是让植入物输出原始数据，将解码和处理工作交给体外设备完成。

这与其他一些系统在传输前对数据进行降采样或压缩的做法完全不同。保留原始数据的完整性，意味着体外算法有更多的信息可供分析，为未来的解码性能提升留下了空间。

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从日内瓦实验室到人体：十年磨一剑

Ability Neurotech的技术并非凭空出现。它脱胎于瑞士日内瓦的Wyss生物与神经工程中心（Wyss Center for Bio and Neuroengineering），是该中心的旗舰衍生公司。

这项技术在该中心创始人兼首任主任John Donoghue的领导下开发了约八年。Donoghue是脑机接口领域的奠基人之一，也是BrainGate Initiative的开创者。2014年，他被任命为Wyss Center首任主任，从2015年至2019年正式担任这一职务。2025年，Ability Neurotech正式从Wyss Center分拆独立，总投资约5000万美元。

公司由Rotem Kopel担任CEO兼联合创始人，Craig Cook担任首席商务官（Chief Business Officer）兼联合创始人。2025年12月，该公司发布白皮书，公布了ABILITY系统记录的首批脑信号数据。2026年，技术从实验室走向人体。

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临床试验：从术中测试到长期植入

Ability Neurotech的临床试验分两个阶段推进。

第一阶段：术中研究（2026年7月启动）

在德国慕尼黑工业大学神经外科启动的首次人体评估中，患者在脑肿瘤手术过程中佩戴设备，每次记录神经信号20至30分钟。研究后期将扩展至多达五名清醒患者，在他们执行语言和运动任务时记录大脑活动。这一阶段的目的是验证设备在真实手术环境中的安全性和信号质量。

第二阶段：长期临床试验（2026年底启动）

这是更具挑战性的一步。2026年5月26日，Ability Neurotech宣布获得荷兰医学研究伦理委员会NedMec的医疗器械临床试验申报资料（IMDD）批准，启动针对肌萎缩侧索硬化症（ALS，即渐冻症）患者的首次慢性植入临床试验。

该研究将在欧洲领先的脑机接口中心——乌得勒支大学医学中心（UMC Utrecht）进行。参与者将接受植入，在家中训练和使用系统，并接受多次脑信号记录。研究的目标是评估该系统作为家用设备恢复沟通和言语能力的性能。

这一试验是INTRECOM联盟的一部分，该联盟由欧盟和瑞士共同资助，专注于开发用于恢复沟通能力的植入式脑机接口。

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在BCI竞赛中的独特位置

当前全球脑机接口领域呈现出多元化的技术路线：

Neuralink走的是高侵入式路线，将柔性电极丝插入脑组织，追求极高的通道数和带宽。但生物学和监管障碍同样显著。

Synchron走的是血管内路线，通过颈静脉将支架式电极推入大脑运动区上方的静脉窦，无需开颅。手术风险低，但通道数和带宽受限于血管解剖结构。

Ability Neurotech走的是第三条路：ECoG表面电极+光学数据传输+无线供电。它在侵入性（低于Neuralink，高于Synchron）和带宽（高于Synchron，可能低于Neuralink的理论上限）之间找到了一个独特的平衡点。

光学链路是Ability最鲜明的技术标签。正如Wairagkar所说：“无线植入式BCI仍处于早期阶段，我们正在看到多项新的临床试验在使用这些设备，它们在通道数量、信噪比和数据传输速率方面各有不同。这些因素将决定它们的性能、功能和长期实用性。”

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光学脑机接口的未来

Ability Neurotech的首次人体试验，验证了一个重要命题：用红外激光传输大脑数据是可行的。

这项技术的意义不仅在于Ability一家公司。它证明光学手段可以成为脑机接口的数据传输方案——不受射频干扰、带宽更高、功耗可控。随着功能近红外光谱、光学神经成像和光遗传学等技术的快速发展，光学手段已逐步覆盖神经活动的“读取-解码-写入”的完整链路。

当然，挑战依然存在。从术中短时测试到长期植入，从五名受试者到大规模临床应用，还有很长的路要走。设备在体内长期运行的稳定性、信号的长期一致性、解码算法的持续优化、以及最终能否真正帮助ALS患者恢复沟通能力——这些问题都需要接下来的临床试验来回答。

但有一件事已经明确：光学脑机接口不再只是一个实验室概念。它已经进入了人体。

当红外激光第一次穿透皮肤，将大脑表面的电信号以每秒50兆比特的速度传输到体外时，脑机接口的“光通道”被打开了。这条路通向哪里，取决于接下来的临床试验能走多远。

参考资料

ABILITY NeuroTech announces first in-human testing for novel brain-computer interface technology

https://med-techinsights.com/2026/07/29/ability-neurotech-announces-first-in-human-testing-for-novel-brain-computer-interface-technology/

Brain Implant Uses Infrared Light to Send Neural Signals Ability Neurotech’s optical BCI will soon begin European clinical trial

https://spectrum.ieee.org/ability-neurotech-bci-human-trial

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