每經(jīng)編輯｜杜宇    

央視新聞8月28日消息，近日，我國(guó)植入式腦機(jī)接口技術(shù)又取得新突破，科學(xué)家們是通過(guò)植入式微電極器件給大腦深部的腫瘤做了精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腦部腫瘤的完整切除，這也是全球范圍內(nèi)首次報(bào)道的這一領(lǐng)域的臨床試驗(yàn)。

植入式微電極器件，相當(dāng)于給大腦安裝一個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)，可以給做腦部手術(shù)的外科醫(yī)生提供精準(zhǔn)導(dǎo)航，幫助他們更好找到病灶。這技術(shù)可比普通導(dǎo)航厲害多了，空間分辨率能達(dá)到15微米。如果我們把大腦想象成一座跨度約200公里的城市，城市里的每一粒沙子都能被精準(zhǔn)定位。

繪制這張超精細(xì)大腦地圖的“筆”，就是用芯片光刻技術(shù)造出來(lái)的神經(jīng)電極，把它插入大腦，通過(guò)這套腦機(jī)接口系統(tǒng)，就可以實(shí)時(shí)解譯出大腦的專(zhuān)屬地圖。

圖片來(lái)源：視覺(jué)中國(guó)

總臺(tái)央視記者 帥俊全：現(xiàn)在我手里拿的就是我國(guó)科學(xué)家最新自主研發(fā)的植入式腦機(jī)接口的神經(jīng)電極器件，它的寬面可以根據(jù)需求設(shè)計(jì)成不同的寬度，放大數(shù)百倍之后，在電腦屏幕上能夠很清楚地看到，上面是整齊地排列著32個(gè)神經(jīng)電極，前端的小黑點(diǎn)部分鍍有復(fù)合納米功能材料，能夠高性能捕捉大腦里面單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的微弱電極信號(hào)。

中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院副研究員 王蜜霞：它突破了傳統(tǒng)的神經(jīng)電極只能檢測(cè)皮層腦腫瘤的局限，我們的電極可以檢測(cè)皮層、淺腦甚至深腦全腦的神經(jīng)信號(hào)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)神經(jīng)電生理信號(hào)的探測(cè)，也可以實(shí)現(xiàn)遞質(zhì)化學(xué)信號(hào)的同步探測(cè)，提供更精準(zhǔn)的信息。

神經(jīng)膠質(zhì)瘤、腦轉(zhuǎn)移瘤等腦腫瘤具有發(fā)病率高、致死率高、復(fù)發(fā)率高的特點(diǎn)，因其浸潤(rùn)性生長(zhǎng)特性導(dǎo)致腫瘤組織與正常腦組織邊界模糊難辨。因此，精準(zhǔn)定位病灶邊界對(duì)于手術(shù)切除、放療規(guī)劃和預(yù)后評(píng)估至關(guān)重要。

圖片來(lái)源：央視新聞

本次臨床試驗(yàn)針對(duì)一位膠質(zhì)瘤患者開(kāi)展，該患者術(shù)前由于腦腫瘤壓迫，出現(xiàn)語(yǔ)言混亂頻發(fā)的癥狀。結(jié)合影像數(shù)據(jù)，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)植入式電極實(shí)時(shí)反饋的單細(xì)胞水平神經(jīng)信號(hào)，成功精準(zhǔn)識(shí)別腫瘤邊界，在最大程度保護(hù)功能區(qū)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了腫瘤的完整切除，為后續(xù)康復(fù)和治療打下了基礎(chǔ)。

科研團(tuán)隊(duì)研制的植入式腦機(jī)接口系統(tǒng)究竟有何特點(diǎn)？為何能夠?qū)崿F(xiàn)大腦深部的實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航？

帥俊全：植入式微電極器件，相當(dāng)于給大腦安裝一個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)，可以給做腦部手術(shù)的外科醫(yī)生提供精準(zhǔn)導(dǎo)航，幫助他們更好找到病灶。這技術(shù)可比普通導(dǎo)航厲害多了，空間分辨率能達(dá)到15微米。如果我們把大腦想象成一座跨度約200公里的城市，城市里的每一粒沙子都能被精準(zhǔn)定位。

繪制這張超精細(xì)大腦地圖的“筆”，就是用芯片光刻技術(shù)造出來(lái)的神經(jīng)電極，把它插入大腦，通過(guò)這套腦機(jī)接口系統(tǒng)，就可以實(shí)時(shí)解譯出大腦的專(zhuān)屬地圖。

圖片來(lái)源：央視新聞

依托這樣的腦機(jī)接口技術(shù)，科學(xué)家不僅能繪制大腦的超精細(xì)地圖，而且還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大腦的神經(jīng)路況。

有了這套腦部精準(zhǔn)導(dǎo)航系統(tǒng)，醫(yī)生就可以精準(zhǔn)定位病灶邊界，最大限度切除腫瘤的同時(shí)，也能減少對(duì)正常腦組織的誤傷。未來(lái)，這一技術(shù)還將拓展到更多領(lǐng)域，有望為癲癇等神經(jīng)疾病的治療提供新的技術(shù)支撐。

據(jù)央視新聞，腦機(jī)接口，就是在大腦與外部設(shè)備之間建立直接連接的通路。大腦在思維活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生腦電波，腦機(jī)接口則通過(guò)識(shí)別腦電波特征直接讀取大腦意圖，將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器或外部環(huán)境之間的交互聯(lián)通，創(chuàng)造讓癱瘓者行走、讓失語(yǔ)者“說(shuō)話(huà)”、讓盲人“復(fù)明”等奇跡。

腦機(jī)接口技術(shù)主要分為非侵入式和侵入式兩類(lèi)，其中，非侵入式腦機(jī)接口是在頭皮表面使用電極、傳感器等設(shè)備，獲取大腦活動(dòng)信息。雖然獲取信號(hào)的質(zhì)量水平相對(duì)較低，但具有易操作、安全性高等特點(diǎn)。此次國(guó)家醫(yī)保局立項(xiàng)指南新增非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)項(xiàng)目，就是為臨床使用此類(lèi)技術(shù)時(shí)，需要不斷調(diào)試設(shè)備的服務(wù)項(xiàng)目而設(shè)。

專(zhuān)家介紹，大腦有800億到1000億個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元又與上萬(wàn)個(gè)其他神經(jīng)元連接，我們對(duì)大腦的認(rèn)知還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?，F(xiàn)在最頂尖的電生理技術(shù)一次也只能記錄1000個(gè)神經(jīng)元，大規(guī)模記錄和準(zhǔn)確解碼編碼任重道遠(yuǎn)。另外，侵入式腦機(jī)接口對(duì)大腦的損傷不容忽視。植入電極需要開(kāi)顱手術(shù)，電極在腦中時(shí)間長(zhǎng)了有感染風(fēng)險(xiǎn)。為保障患者安全，腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)列入醫(yī)療技術(shù)清單。

近來(lái)，全球頭部腦機(jī)接口公司間的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)似乎有加速跡象。

據(jù)證券時(shí)報(bào)，根據(jù)Precedence Statistics的統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)，2023年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模約為23.5億美元，至2033年將提升至108.9億美元，對(duì)應(yīng)2023年~2033年復(fù)合增速為17%。而國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模目前僅為10億元左右，預(yù)計(jì)2040年將超過(guò)1200億元，對(duì)應(yīng)2024年~2040年復(fù)合增速為26%。

7月初，Neuralink創(chuàng)始人埃隆·馬斯克召開(kāi)了一場(chǎng)發(fā)布會(huì)，對(duì)外公布公司腦機(jī)接口技術(shù)新的未來(lái)三年規(guī)劃，其中提到將“在2028年實(shí)現(xiàn)全腦接口”目標(biāo)，同時(shí)逐漸將電極通道數(shù)從當(dāng)前的數(shù)千級(jí)提升至數(shù)萬(wàn)級(jí)。

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合央視新聞、證券時(shí)報(bào)

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