AI导读:

脑虎科技联合中科院团队在复旦大学附属华山医院开展的高精度实时运动解码临床试验取得突破,患者成功植入256通道柔性脑机接口,通过意念实现对游戏的精准操作及智能家居等设备控制,脑控反应速度接近正常人使用鼠标水平。

近日,在天桥脑科学研究院(TCCI)的支持下,脑虎科技联合中国科学院上海微系统所陶虎、周志涛研究员团队,在复旦大学附属华山医院开展的高精度实时运动解码临床试验取得重要突破。一名19岁右侧额叶癫痫患者成功植入脑虎科技自主研发的256通道柔性脑机接口,术后恢复良好,两日后便顺利进入临床试验。

通过累计19.87小时的Center-out、WebGrid等经典范式训练,受试者成功实现对《吃豆人》、《坦克大战》及《王者荣耀》等游戏的精准脑控操作。更值得关注的是,借助脑虎科技自主研发的XessOS脑机操作系统,受试者仅凭意念即可流畅上网、操作App(如哔哩哔哩、小红书等),还能控制智能轮椅和智能家居设备(灯光、窗帘等),这一突破显著提升了运动功能障碍群体的自主生活能力。

持续优化,256通道脑机接口实现“意念直连”。此次患者能精准控制复杂游戏,得益于脑虎团队的高密度脑机接口训练与算法优化。

研究团队基于256通道柔性脑机接口,采集局部场电位信号(LFP),将其与屏幕光标运动轨迹实时映射,形成视觉反馈闭环控制机制,进而通过XessOS实现对外部设备的精准操控。

受试者通过意念操控《王者荣耀》游戏。脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎介绍,团队采用Center-out实验范式校准解码模型,通过位置-速度卡尔曼滤波算法,将256通道皮层脑电信号(ECoG)实时解码为光标速度指令,使受试者快速掌握闭环神经光标控制能力。

随着训练时长增加,患者运动想象的控制精度与速度显著提升。团队引入WebGrid范式,要求受试者通过运动想象将光标移动至指定目标方格,通过增加网格复杂度,持续优化受试者的脑电控制能力。

周志涛指出,解码器性能稳定后,该方案可通过脑虎科技自研的XessOS脑机操作系统扩展更多场景应用,依据用户脑电特征实现每日自我优化,有效攻克神经信号漂移难题。

该系统功能覆盖多元场景,支持智能家居调控、高精度轮椅操控及沉浸式游戏交互,实现社交通讯、在线购物、邮件处理等数字化生活场景的“意念直连”。通过构建“感知-解码-执行”闭环,将脑机接口技术融入日常生活,为医疗康复、智能交互、娱乐体验等领域提供完整解决方案,助力用户重获生活自主权。

脑控反应速度接近正常人用鼠标水平。经过19.87小时训练,受试者在增强型用户界面下光标脑控性能达4.07比特/秒,接近马斯克Neuralink首个受试者训练后的性能。这一反应速度接近正常人使用传统鼠标的操作水平,验证了脑机接口技术在复杂场景应用中的可行性,为运动障碍患者功能重建带来希望。

受试者意念控制智能轮椅行进及转向。整个临床试验过程中,受试者状态良好,全程表现优异。试验结束后,华山医院医生团队借助脑虎科技自研的256通道柔性脑机接口精准定位癫痫病灶,成功实施病灶切除手术,受试者运动功能区得以完整保护,未遗留任何功能障碍。

目前,绝大多数脑机接口仍依赖金属“辫子”——电源线和数据线连接设备与数据处理设备。脑虎科技创始人陶虎透露,下一代无线版本脑机接口产品已完成研发设计,预计今年开展临床试验。

脑虎科技CEO彭雷表示,此次临床试验推动了侵入式脑机接口从基础研究向实际应用转化,特别感谢受试者及其家属的支持与配合,他们的奉献推动了脑机接口技术的进步。同时,此次突破受益于上海的创新生态及政府、医院、机构等的多元投入。

相关工作得到天桥脑科学研究院(TCCI)支持,并获得上海市科委、经信委等项目及中国神经科学学会等机构的支持。

(文章来源:上观新闻)