近日，“AI+腦機(jī)數(shù)據(jù)”平臺(tái)在北京正式發(fā)布。這個(gè)平臺(tái)可為高校、科研單位、醫(yī)院及企業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口，并配套數(shù)據(jù)采集、解碼等技術(shù)支持，助力相關(guān)機(jī)構(gòu)獲取高質(zhì)量、可信賴(lài)的腦機(jī)數(shù)據(jù)，進(jìn)而推動(dòng)頂尖科研與臨床資源整合，破解數(shù)據(jù)壁壘問(wèn)題，為腦機(jī)接口領(lǐng)域研究構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
這個(gè)由清華大學(xué)牽頭并聯(lián)合多方發(fā)布的“AI+腦機(jī)數(shù)據(jù)”平臺(tái)，可以有效整合醫(yī)院、科研院所、疾病中心等不同單位的腦機(jī)數(shù)據(jù)資源，將腦機(jī)數(shù)據(jù)的采集、建模、應(yīng)用和反饋等形成一個(gè)閉環(huán)，不僅能打破過(guò)去科研領(lǐng)域各自為戰(zhàn)的格局與數(shù)據(jù)不互通的壁壘，還能為眾多從事腦機(jī)接口創(chuàng)新研究的機(jī)構(gòu)及人員，提供高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的腦機(jī)數(shù)據(jù)資源與專(zhuān)業(yè)分析工具，從而推動(dòng)腦機(jī)數(shù)據(jù)的整體研究。
清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系副主任 李國(guó)良：這些數(shù)據(jù)我們會(huì)采集也會(huì)解碼，后面還得打標(biāo)注，以及后面對(duì)這種腦機(jī)數(shù)據(jù)建模，去模擬人的大腦，模擬之后我們才知道發(fā)現(xiàn)疾病之后怎么去診治，我們目標(biāo)就是通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口，讓更多的科研單位、更多的醫(yī)院能夠接入這個(gè)數(shù)據(jù)，幫助這些科研院所，保障醫(yī)院幫助患者能解決他們的問(wèn)題。
“生物隱身”破解腦機(jī)接口安全穩(wěn)定難題
那么腦機(jī)接口到底是做什么用的？通俗點(diǎn)解釋?zhuān)喈?dāng)于在大腦與外部設(shè)備之間建立了一條“信息高速公路”，讓大腦的指令能夠不依賴(lài)于神經(jīng)和肌肉，直接能控制電腦、機(jī)械臂等設(shè)備，從而為部分有腦部、神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者提供康復(fù)治療手段，并助力腦科學(xué)研究。腦機(jī)接口牽涉領(lǐng)域多樣，對(duì)精密性要求極高，不但要搭建數(shù)據(jù)平臺(tái)，還要不斷破解各項(xiàng)技術(shù)難題，近期，清華大學(xué)課題組研究的腦機(jī)接口的核心器件也有了新突破。
記者日前在清華大學(xué)見(jiàn)到了這款最新成果：自帶“生物隱身”技能的腦機(jī)接口核心器件——“仿組織支架神經(jīng)電極”（“組織支架”專(zhuān)有名詞）。
清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院助理教授 戴小川：相對(duì)于這根頭發(fā)絲來(lái)看，這邊非常像蟬翼一樣的半透明的薄膜的東西，就是仿組織支架神經(jīng)電極。這里面有非常多非常細(xì)小的一些細(xì)絲，我們都不一定能夠看得非常清楚，這是因?yàn)檫@些細(xì)絲的大小比頭發(fā)絲還要再小很多。
作為侵入式電極，“仿組織支架神經(jīng)電極”融合了微電子光刻技術(shù)，不僅在尺寸上實(shí)現(xiàn)了亞細(xì)胞級(jí)突破，還具備與細(xì)胞完美匹配的柔性。它的三維多孔結(jié)構(gòu)能讓神經(jīng)細(xì)胞“鉆進(jìn)去”，極大地避免了人體的排異反應(yīng)，從而達(dá)到隱身效果，基本解決了侵入后的長(zhǎng)期安全性與信號(hào)穩(wěn)定性難題。借助北京市的產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢(shì)，高校還能讓這類(lèi)創(chuàng)新成果快速對(duì)接產(chǎn)業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)就近落地與高效迭代。
清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院助理教授 戴小川：像我們這個(gè)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室中出來(lái)之后，非常容易找到一個(gè)我們可以落地的地方，讓新興的小的創(chuàng)新企業(yè)和我們高校的團(tuán)隊(duì)有非常密切高效的合作，這個(gè)是讓我們技術(shù)不斷向前迭代并且提速的一個(gè)很重要的原因。
臨床試驗(yàn) 腦機(jī)接口點(diǎn)亮患者康復(fù)希望
根據(jù)電極與大腦神經(jīng)組織的接近程度，腦機(jī)接口主要分為非侵入式、半侵入式和侵入式三類(lèi)，在臨床試驗(yàn)上，醫(yī)生也會(huì)對(duì)不同患者選擇不同的方式。北京匯聚了北京天壇醫(yī)院、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院等國(guó)內(nèi)頂尖的神經(jīng)科學(xué)臨床機(jī)構(gòu)，這為腦醫(yī)學(xué)研究和腦機(jī)接口技術(shù)的臨床應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前，多名患有偏癱、脊髓損傷等疾病的受試者在這些醫(yī)院接受腦機(jī)接口神經(jīng)調(diào)控新療法，已經(jīng)取得一定的康復(fù)效果。
在北京天壇醫(yī)院，這位腦機(jī)接口試驗(yàn)受試者2023年突發(fā)腦卒中，左側(cè)肢體偏癱，左手臂抬不起來(lái)，左手指沒(méi)法伸開(kāi)。今年5月，他接受了腦機(jī)接口成果“北腦一號(hào)”裝置植入手術(shù)，在支配左上肢活動(dòng)的右腦運(yùn)動(dòng)功能區(qū)植入柔性電極，采集腦電信號(hào)并解碼，給貼在左手臂上的電極發(fā)出指令，通過(guò)電刺激讓肌肉收縮，帶動(dòng)左手活動(dòng)。
“北腦一號(hào)”半侵入式腦機(jī)接口試驗(yàn)受試者：想象抬手，想象抓東西，我想哪個(gè)肌肉發(fā)力，抓握這個(gè)東西，它就給電，就刺激這個(gè)肌肉去拿。
北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科中心常務(wù)副主任 曹勇：在未來(lái)的一年中，我們和“北腦一號(hào)”有臨床研究，要入選50例到100例病人，在全國(guó)多中心開(kāi)展研究。
而在語(yǔ)言認(rèn)知方面，今年，宣武醫(yī)院聯(lián)合北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所完成全球首例無(wú)線(xiàn)植入式言語(yǔ)腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)，系統(tǒng)解碼了與日常生活密切相關(guān)的62個(gè)字詞。結(jié)合人工智能語(yǔ)言模型，因漸凍癥導(dǎo)致失語(yǔ)的受試者可以完成“我要吃飯”等句子的意念表達(dá)。
全鏈貫通 推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展
今年，《加快北京市腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案（2025—2030年）》提出：推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，形成集基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化于一體的腦機(jī)接口示范區(qū)，打造高水平腦機(jī)接口創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)高地。北京正在創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)生態(tài)，為腦機(jī)接口全鏈條發(fā)展提供政策支持和前瞻性的產(chǎn)業(yè)布局。
作為北京市首批新型研發(fā)機(jī)構(gòu)之一，北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所已從全球引進(jìn)高水平科學(xué)家39位，建成影像、微納技術(shù)等11個(gè)國(guó)際一流、功能完備的技術(shù)平臺(tái)，成為北京腦機(jī)接口研究領(lǐng)域的關(guān)鍵創(chuàng)新一環(huán)。其腦機(jī)接口、腦疾病基因治療等技術(shù)，已獲批17項(xiàng)研究者發(fā)起的臨床研究。
北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所所長(zhǎng) 羅敏敏：我們有很多高端的研究人員做理論、核心技術(shù)的研發(fā)；我們也有非常強(qiáng)大的工程師隊(duì)伍，我們還有各種各樣的技術(shù)平臺(tái)，對(duì)于檢驗(yàn)這些不同的腦機(jī)接口產(chǎn)品，都是非常有幫助的。我們也很樂(lè)意分享這些設(shè)施。
為推動(dòng)腦機(jī)接口創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合，今年9月，中關(guān)村（昌平）腦科學(xué)與腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)園在京正式揭牌啟用。產(chǎn)業(yè)園選址就在北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所所在的中關(guān)村生命科學(xué)園內(nèi)，聚集各類(lèi)創(chuàng)新要素資源，啟動(dòng)腦機(jī)接口展廳、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)、孵化器、加速器建設(shè)，并對(duì)入駐上下游企業(yè)提供生態(tài)支持。
健達(dá)九州（北京）生物科技有限公司政府事務(wù)經(jīng)理 郭瑞亮：產(chǎn)業(yè)園協(xié)助落實(shí)了在稅收減免、研發(fā)補(bǔ)貼、人才落戶(hù)等方面的專(zhuān)項(xiàng)政策支持，服務(wù)保障方面，配套專(zhuān)業(yè)的法務(wù)、財(cái)務(wù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等部門(mén)，協(xié)調(diào)投融資對(duì)接和市場(chǎng)推廣渠道，同時(shí)完善人才招聘、員工住宿、交通通勤等生活配套，全方位降低了企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。
現(xiàn)在，北京已集聚50余家腦機(jī)接口創(chuàng)新企業(yè)，呈現(xiàn)出了侵入式產(chǎn)品、非侵入式產(chǎn)品、輔助設(shè)備的多元化研發(fā)態(tài)勢(shì)。到2030年，將培育3到5家具有全球影響力的科技領(lǐng)軍企業(yè)、100家左右創(chuàng)新型中小企業(yè)，打造1至2個(gè)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚示范區(qū)，實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口創(chuàng)新產(chǎn)品在醫(yī)療、康養(yǎng)、工業(yè)、教育等領(lǐng)域的規(guī)?；逃谩?/p>
北京市科委 中關(guān)村管委會(huì)醫(yī)藥健康科技處處長(zhǎng) 郭瀾濤：下一步，我們將加快突破電極、芯片、算法等核心技術(shù)瓶頸，建設(shè)高質(zhì)量的“AI+腦機(jī)數(shù)據(jù)”平臺(tái)、概念驗(yàn)證平臺(tái)和共性技術(shù)平臺(tái)，推動(dòng)監(jiān)管科學(xué)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)制，推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
編輯：李華山
