全球范圍內首次報道！中國科學家自主研發，植入式腦機接口技術取得新突破，實現對腦部腫瘤完整切除

每經編輯｜杜宇    

央視新聞8月28日消息，近日，我國植入式腦機接口技術又取得新突破，科學家們是通過植入式微電極器件給大腦深部的腫瘤做了精準定位，實現了對腦部腫瘤的完整切除，這也是全球范圍內首次報道的這一領域的臨床試驗。

植入式微電極器件，相當于給大腦安裝一個導航系統，可以給做腦部手術的外科醫生提供精準導航，幫助他們更好找到病灶。這技術可比普通導航厲害多了，空間分辨率能達到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定位。

繪制這張超精細大腦地圖的“筆”，就是用芯片光刻技術造出來的神經電極，把它插入大腦，通過這套腦機接口系統，就可以實時解譯出大腦的專屬地圖。

圖片來源：視覺中國

總臺央視記者 帥俊全：現在我手里拿的就是我國科學家最新自主研發的植入式腦機接口的神經電極器件，它的寬面可以根據需求設計成不同的寬度，放大數百倍之后，在電腦屏幕上能夠很清楚地看到，上面是整齊地排列著32個神經電極，前端的小黑點部分鍍有復合納米功能材料，能夠高性能捕捉大腦里面單個神經細胞的微弱電極信號。

中國科學院空天信息創新研究院副研究員 王蜜霞：它突破了傳統的神經電極只能檢測皮層腦腫瘤的局限，我們的電極可以檢測皮層、淺腦甚至深腦全腦的神經信號，不但能夠實現神經電生理信號的探測，也可以實現遞質化學信號的同步探測，提供更精準的信息。

神經膠質瘤、腦轉移瘤等腦腫瘤具有發病率高、致死率高、復發率高的特點，因其浸潤性生長特性導致腫瘤組織與正常腦組織邊界模糊難辨。因此，精準定位病灶邊界對于手術切除、放療規劃和預后評估至關重要。

圖片來源：央視新聞

本次臨床試驗針對一位膠質瘤患者開展，該患者術前由于腦腫瘤壓迫，出現語言混亂頻發的癥狀。結合影像數據，科研團隊通過植入式電極實時反饋的單細胞水平神經信號，成功精準識別腫瘤邊界，在最大程度保護功能區的同時，實現了腫瘤的完整切除，為后續康復和治療打下了基礎。

科研團隊研制的植入式腦機接口系統究竟有何特點？為何能夠實現大腦深部的實時定位導航？

帥俊全：植入式微電極器件，相當于給大腦安裝一個導航系統，可以給做腦部手術的外科醫生提供精準導航，幫助他們更好找到病灶。這技術可比普通導航厲害多了，空間分辨率能達到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定位。

繪制這張超精細大腦地圖的“筆”，就是用芯片光刻技術造出來的神經電極，把它插入大腦，通過這套腦機接口系統，就可以實時解譯出大腦的專屬地圖。

圖片來源：央視新聞

依托這樣的腦機接口技術，科學家不僅能繪制大腦的超精細地圖，而且還能實時監測大腦的神經路況。

有了這套腦部精準導航系統，醫生就可以精準定位病灶邊界，最大限度切除腫瘤的同時，也能減少對正常腦組織的誤傷。未來，這一技術還將拓展到更多領域，有望為癲癇等神經疾病的治療提供新的技術支撐。

據央視新聞，腦機接口，就是在大腦與外部設備之間建立直接連接的通路。大腦在思維活動時產生腦電波，腦機接口則通過識別腦電波特征直接讀取大腦意圖，將其轉化為計算機指令，實現人與機器或外部環境之間的交互聯通，創造讓癱瘓者行走、讓失語者“說話”、讓盲人“復明”等奇跡。

腦機接口技術主要分為非侵入式和侵入式兩類，其中，非侵入式腦機接口是在頭皮表面使用電極、傳感器等設備，獲取大腦活動信息。雖然獲取信號的質量水平相對較低，但具有易操作、安全性高等特點。此次國家醫保局立項指南新增非侵入式腦機接口適配費項目，就是為臨床使用此類技術時，需要不斷調試設備的服務項目而設。

專家介紹，大腦有800億到1000億個神經元，每個神經元又與上萬個其他神經元連接，我們對大腦的認知還遠遠不夠。現在最頂尖的電生理技術一次也只能記錄1000個神經元，大規模記錄和準確解碼編碼任重道遠。另外，侵入式腦機接口對大腦的損傷不容忽視。植入電極需要開顱手術，電極在腦中時間長了有感染風險。為保障患者安全，腦機接口技術應列入醫療技術清單。

近來，全球頭部腦機接口公司間的技術競爭似乎有加速跡象。

據證券時報，根據Precedence Statistics的統計與預測，2023年全球腦機接口市場規模約為23.5億美元，至2033年將提升至108.9億美元，對應2023年~2033年復合增速為17%。而國內腦機接口市場規模目前僅為10億元左右，預計2040年將超過1200億元，對應2024年~2040年復合增速為26%。

7月初，Neuralink創始人埃隆·馬斯克召開了一場發布會，對外公布公司腦機接口技術新的未來三年規劃，其中提到將“在2028年實現全腦接口”目標，同時逐漸將電極通道數從當前的數千級提升至數萬級。

每日經濟新聞綜合央視新聞、證券時報

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