腦機接口風頭正勁，但別忽視“輔助”二字

??心里剛一動念，癱瘓的手就能聽“令”抬起、穩(wěn)穩(wěn)抓握。這曾是無數(shù)運動障礙患者壓在心底的夢。如今，這個夢離他們越來越近了。

??3月13日，國家藥品監(jiān)督管理局正式批準“植入式腦機接口手部運動功能代償系統(tǒng)”（簡稱NEO系統(tǒng)）上市。這套系統(tǒng)只有一枚硬幣大小，通過手術(shù)植入大腦后，因脊髓損傷而導致手部運動功能受損的患者，光靠“想”，就能指揮氣動手套輔助完成抓杯子、拿東西等動作。

??當曾經(jīng)只在科幻電影里出現(xiàn)的“意念控物”，真的成為殘障人士重建生活的工具，很多人不禁好奇：腦機接口到底是什么？它如何讀懂我們的想法？這項看似“黑科技”的技術(shù)，又能給我們帶來哪些改變？為此，科技日報記者采訪了相關專家。

??在大腦與機器之間架一座“橋”

??通俗地講，腦機接口就是大腦與機器之間的連接通道。我們的大腦被封閉在顱骨內(nèi)，只能依靠眼睛、耳朵、手腳等天然“生物接口”與外界互動：感官將外界信息轉(zhuǎn)化為電信號傳遞給大腦，大腦處理后發(fā)出指令，指揮身體作出反應。

??“腦機接口的核心價值，就是當這些‘生物接口’受損或失靈時，用一套數(shù)字化系統(tǒng)繞過它們，在大腦和外部世界之間重新架起一座直接溝通的橋梁。”中國科學院自動化所研究員余山告訴記者。

??這一點對殘障患者來說尤為重要。比如因中風、脊髓損傷或漸凍癥失去運動能力的人，大腦思維完好，只是大腦與肢體之間的信號通路被阻斷。腦機接口就能提取大腦中的運動指令，繞過受損部位，直接操控鼠標、鍵盤、外骨骼或機械臂，即通過“讀腦”，讓患者“意念控物”。

??同理，對于失聰、失明患者，腦機接口還能將外界的聲音、光線信號轉(zhuǎn)化為大腦可識別的電信號，直接輸入大腦，幫助他們重新獲得聽覺或視覺。“腦機接口就是大腦與外部世界之間的‘信息高速公路’，能夠讓隔絕的信號重新流通。”余山解釋。

??歷經(jīng)數(shù)十年探索，腦機接口從實驗室走向臨床，大致經(jīng)歷了三個階段。

??1973年，“腦機接口”概念首次提出，科學家開始驗證大腦直接與機器對話的可能性；進入21世紀，該技術(shù)進入人體試驗階段，癱瘓患者初步實現(xiàn)了意念控制光標、簡單抓握等操作，但信號不穩(wěn)、精度不足，難以普及；2021年以來，隨著柔性材料、人工智能等技術(shù)的突破，設備的安全性和穩(wěn)定性大幅提升，多款非植入式產(chǎn)品獲批上市，植入式系統(tǒng)也進入大規(guī)模臨床試驗，腦機接口開始真正惠及患者。

??三種“讀腦”路線各有千秋

??同樣是腦機接口，不同技術(shù)路線的體驗和效果差異顯著。

??根據(jù)電極植入深度和對腦組織的侵入程度，目前腦機接口主要分為三類：非侵入式、侵入式和半侵入式。“這三種路線各有優(yōu)劣，本質(zhì)上是精度與安全的權(quán)衡，適用于不同的應用場景。”余山說。

??其中，非侵入式腦機接口最為大眾熟知，只需在頭皮上佩戴腦電帽或頭環(huán)，不用手術(shù)，具有無創(chuàng)、安全、廉價、便捷的優(yōu)勢。但由于腦電信號需要穿透顱骨等多層組織，信號質(zhì)量會大幅衰減，只能檢測出大腦的整體狀態(tài)，比如清醒、困倦、平靜或焦慮，無法實現(xiàn)精細的意念控制。

??另一條重要的技術(shù)路徑是侵入式腦機接口。它需要通過手術(shù)將傳感器直接植入大腦皮層，與神經(jīng)元“零距離接觸”，最大優(yōu)勢在于能采集到最高精度的神經(jīng)信號，幫助患者實現(xiàn)精準抓握、意念打字等精細腦控動作，是重癥殘障患者康復的重要選擇。不過，這種方式也存在短板：開顱手術(shù)會帶來創(chuàng)傷和感染風險，同時傳感器在體內(nèi)可能引發(fā)炎癥、組織包裹等問題，長期使用的安全性和穩(wěn)定性仍需持續(xù)驗證。

??為平衡精度與安全，半侵入式腦機接口應運而生，堪稱前兩種技術(shù)路線的“折中方案”。它將傳感器植入顱骨內(nèi)、硬腦膜外，不穿透腦組織，不僅大幅降低了手術(shù)風險，免疫反應也更輕微，還能獲得比非侵入式更清晰的信號，具有較大的臨床轉(zhuǎn)化潛力。本次獲批的NEO系統(tǒng)，就屬于半侵入式腦機接口。

??余山認為，未來這三種技術(shù)路線不會相互替代，而是根據(jù)不同場景需求，實現(xiàn)互補發(fā)展。

??潛力巨大但絕非“神技”

??隨著NEO系統(tǒng)等設備的上市，腦機接口在醫(yī)療康復領域的潛力正在不斷釋放，但我們也必須清醒地認識到，它絕不是包治百病的“萬能神技”。中國科學院院士、神經(jīng)外科專家趙繼宗表示，腦機接口技術(shù)正在走向臨床，但仍處于探索階段，遠未到普及之時，更多是輔助康復，并不能替代傳統(tǒng)康復治療，更像是在原有基礎上多提供一條路徑。

??“比如，通過解碼腦信號，幫助患者完成部分動作訓練，類似于一種更高級的‘神經(jīng)反饋+康復訓練’。換句話說，腦機接口不是大眾普遍想象中的裝上就能動，而是裝上之后還要學。”趙繼宗舉例道。

??余山也表達了類似的看法。他認為，腦機接口正處在從實驗室技術(shù)走向臨床應用的過渡階段，在醫(yī)療康復領域，它是現(xiàn)有康復手段的有力補充。樂觀估計，未來3到5年，它會越來越多地進入實際使用。

??“目前它的潛力主要體現(xiàn)在幫助殘障人士改善生活質(zhì)量方面。另外在神經(jīng)疾病治療方面，深部腦刺激技術(shù)已經(jīng)成為治療帕金森等疾病的常規(guī)手段，新一代腦機接口技術(shù)有望進一步提高治療效果，并拓展至癲癇、重度抑郁、意識障礙等其他疾病。”余山說。

??更值得關注的是，腦機接口還面臨倫理與安全方面的挑戰(zhàn)。一方面，大腦信號承載著個人的思想與隱私，如何防止這些信息被泄露或濫用，是亟待解決的問題；另一方面，長期將異物植入大腦是否會對腦組織造成未知損傷，也需要更多長期臨床研究來驗證。應對這些挑戰(zhàn)，離不開完善的行業(yè)標準和扎實的科學研究。（記者 陸成寬）