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再获重要突破——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,术后患者恢复良好,两日后顺利进入临床试验。
01/ 技术原理 高密度脑机接口训练与算法持续优化实现精准控制 研究团队基于256通道柔性脑机接口,通过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脑机操作系统实现对外部设备的精准操控。 在训练过程中,采用经典的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的控制能力。随着训练时长增加,运动想象控制的精度与速度显著提升。为进一步强化脑控能力,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。通过逐步增加网格复杂度,受试者的脑电控制能力持续优化。在解码器性能达到稳定后,可通过XessOs系统扩展至多场景应用。 XessOS是脑虎科技自主研发的脑机操作系统,其核心在于高通量脑电信号实时运动解码算法和开放式插件(plug-in)架构。该系统集成实时脑电信号解码与交互增强双引擎,通过毫秒级特征提取及运动意图解析,精准转化为计算机控制指令。搭载高效深度学习模型和训练范式,可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。更重要的是,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,将脑机接口技术深度融入日常生活,在医疗康复、智能交互、娱乐体验等领域形成完整解决方案,助力用户重获生活自主权。 经过累计19.87小时的训练,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Noland训练60小时后,在增强型用户界面下的性能4.6 BPS)。中国科学院上海微系统所研究员周志涛介绍:“这个反应速度逐步接近正常人使用传统鼠标的操作水平,有力验证了脑机接口技术在复杂场景应用中的可行性,为运动障碍患者的功能重建提供了希望。” 脑虎科技CEO彭雷表示:“此次临床试验进展,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大力支持与积极配合,他们的奉献推动了脑机接口技术的进步。” 目前绝大多数脑机接口都拖了一根金属“辫子”——电源线和数据线,用来连接脑机接口和数据处理设备,“我们下一代无线版本的脑机接口产品已完成研发设计,”脑虎科技创始人兼首席科学家、天桥脑科学研究院研究员陶虎透露,“预计今年会开展相关临床试验。” 关于天桥脑科学研究院 天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的世界最大私人脑科学研究机构之一,围绕全球化、跨学科和青年科学家三大重点,支持脑科学研究,造福人类。 Chen Institute与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了加州理工天桥神经科学研究院。 Chen Institute建成了支持脑科学和人工智能领域研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括学术会议和交流、夏校培训、AI驱动科学大奖、科研型临床医生奖励计划、特殊病例社区、中文媒体追问等。