在科幻作品里,脑机接口常常是超酷炫的存在,能让主角凭借大脑意识操控外物,像《黑客帝国》里的尼奥,在虚拟世界来去自如;《阿丽塔:战斗天使》中的阿丽塔,凭借脑机接口与机械身躯完美融合,战斗力爆棚。以往,这些场景似乎遥不可及,可如今,脑机接口技术正大步从科幻迈向现实,在中国,更是取得了亮眼进展。
在中国脑机接口技术的前沿阵地,清华大学医学院洪波教授团队堪称主力军。他们精心研发的无线微创脑机接口 NEO,为瘫痪患者点亮了重生之光。时间回溯到 2013 年,洪波教授团队怀揣着攻克脑机接口难题的决心,开启了漫长研发路。从最初的原理构思、反复打磨算法,到在动物身上小心翼翼地开展试验,历经无数次失败与改进。直到 2023 年,这项技术终于迎来重大里程碑 —— 首例临床植入试验。
NEO 的一大亮点就是无线微创设计。传统侵入式脑机接口,往往需要开颅,在大脑皮层植入电极,创伤大、风险高,术后恢复漫长。就像在大脑里搞一场 “大工程”,患者身体负担极重。而 NEO 巧妙地采用微创方式,只需在颅骨上做微小创口,将体内机植入,电极精准放置在硬膜外,避免了对大脑皮层的直接损伤。这好比给大脑做 “微创手术”,创口小得就像米粒般,极大降低了感染风险,患者术后恢复时间大幅缩短,最快术后 10 天就能出院,开启居家康复训练。
NEO 的电极置于硬膜外,这个位置相当精妙。大脑硬膜如同坚固的 “城墙”,保护着大脑内部的 “核心区域”,电极不穿透硬膜,就不会轻易损伤到脆弱的脑细胞。同时,电极又能精准覆盖感觉运动脑区,就像在大脑的 “信息高速公路出入口” 精准设卡,高效采集神经信号。打个比方,这就如同在喧闹的集市边精准拾音,既能捕捉到关键信息,又不受过多杂音干扰,保障了采集到的神经信号质量上乘,为后续大脑指令的准确传递筑牢根基。
近场无线供电和通信技术堪称 NEO 的 “黑科技” 内核。以往的植入式设备,体内电池是个大麻烦,电量耗尽就得再次手术更换,不仅患者遭罪,反复手术还会增加感染风险。NEO 彻底解决了这个难题,通过体外机隔着头皮就能给体内机无线供电,还能实时传输数据。这就像给植入设备装上了 “隐形的翅膀”,摆脱电池束缚,让患者能长期稳定使用,毫无后顾之忧,日常生活中自由活动不受 “线缆” 牵绊,真正实现人机 “无线” 畅联。
据《自然》杂志报道,2025 年,中国脑机接口技术将踏入关键的大规模测试阶段。以 NEO 为先锋,计划开展 30 - 50 例临床试验,这可不是简单的数字堆叠,背后有着深远考量。多中心、大样本的测试,能全方位验证技术在不同个体、不同病情、不同环境下的普适性。就像给技术的可靠性上了多重保险,确保在各种复杂现实场景中都能稳稳 “落地”。从安全性角度,大规模试验能精准揪出潜在风险,比如电极长期植入后的微弱排异反应、信号传输的极罕见干扰等,防患于未然。有效性更是重点检验对象,通过更多样本,清晰量化 NEO 对不同瘫痪程度患者的功能改善程度,为后续优化提供精准 “导航”,让这项技术经得住考验,真正成为瘫痪患者的 “福音”。
2025 年之后,随着 NEO 技术愈发成熟,应用场景将呈指数级拓展。在医疗领域,有望助力更多神经疾病康复,像渐冻症患者,通过脑机接口控制外骨骼,重新拥抱世界;老年痴呆患者,借助记忆辅助系统找回珍贵回忆。跨界融合更是前景无限,在虚拟现实领域,玩家仅凭大脑意识就能操控虚拟角色,沉浸式体验奇幻冒险;智能家居板块,动动念头,灯光、家电随心而动,清晨,大脑发出指令,窗帘缓缓拉开,咖啡香气四溢,真正实现科幻电影般的智能生活,让脑机接口全方位融入日常,重塑生活的每一刻。