天天观察:武汉企业自研“植入式脑机接口系统” 全球首创 大脑电信号“双向读写”

天天观察:武汉企业自研“植入式脑机接口系统” 全球首创 大脑电信号“双向读写”

“植入式脑机接口系统”设备效果图。

近日,光谷企业武汉衷华脑机融合科技发展有限公司(以下简称“衷华脑机”)独立自主研发的“植入式脑机接口系统”通过科技成果评价。由中国科学院院士赵继宗、中国工程院院士李培根等11位院士专家组成的鉴定组一致认定,该系统具有完全自主知识产权,在脑机接口领域整体达到国际领先水平。

大脑是人类探索自然科学的“终极疆域”,脑科学和类脑研究已成为世界各国抢占的新一轮科技竞争制高点,而脑机接口就是对人脑进行研究的主要手段。赵继宗院士在接受采访时表示,“衷华脑机前期的工作推动了中国脑机接口在临床领域的发展,这在人类医学史上是一个里程碑的事件,也证明了中国脑机接口有能力在国际上做出突出成绩”。

从“单向读取”到“双向读写”是“植入式脑机接口系统”的革命性创新。据介绍,衷华脑机独立开发的双向神经信号测量与调控芯片,不仅可读取大脑神经电信号,还可通过电流刺激等方式向大脑发送信号。

微电极是脑机接口的重要部件,衷华脑机自主研发“微针”制备工艺,实现了全球首创——“微针”具有高可靠、高稳定的特性,能够广泛用于神经信号记录与神经元刺激,可以提供多种电极规格选择,“微针”阵列的最大通道数达到65536个,是国际知名脑机接口企业Neuralink公司同类成果的20余倍,成为全球首款6.5万级通道电极。

“‘植入式脑机接口系统’的研发成功,将使许多过去难以想象的应用成为可能”,衷华脑机创始人、首席科学家黄立介绍,脑机接口进入临床阶段后,可用于截瘫、脊椎损伤、意识障碍、抑郁症、痴呆症、失明失聪等疾病的研究与治疗。

依托脑机接口的植入,大脑电信号实现在人体内外的“双向”读取与输出,可能使眼球坏死的病人复明;可能使重度失眠患者能够拥有深度睡眠;可能使脊柱神经损伤的病人重新站立行走;可能将计算机与人脑直接进行连接,实现通信和控制……将为人类的疾病治疗、认知与控制带来全新的想象空间。

“推动我国脑机接口技术和产业跻身国际领先行列,解决西方‘卡脖子’难题,更要有超越西方技术的能力。”黄立介绍,衷华脑机2021年创办至今,已研制出数十个品种的“微针”,从单柄、多柄“微针”到数万个通道的矩阵式“微针”,既可以用于人脑,也可以用于脊椎、眼球、四肢或腹腔内各个脏器。

据介绍,衷华脑机已形成一套包含植入式微针、超高速数据传输系统、海量数据处理平台以及植入设备的一站式植入式脑机接口系统,完成芯片、封装、设备工艺、通信模块、AI算法、系统软件等植入式脑机接口系统全链条自主研发,取得100余项国际国内专利。

“人脑就好比一个巨大的金矿,而且是从未有人进去过的金矿,一旦进入,满地皆是宝藏,俯首可拾。”黄立介绍,衷华脑机提出了“云脑”计划:以武汉为核心,联合北京、成都、上海、广州等城市构建1+4的神经科学平台,以这一国际领先的脑机接口和神经接口为依托,全面开展相关科学研究和应用研究。

编辑:王钰

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