通过一款植入式柔性脑机接口系统，就可以灵活脑控多种物理和数字设备？最近，一支国内团队做到了。
国际学术期刊《Advanced Science》发表了一项来自中国科学院上海微系统与信息技术研究所周志涛团队、脑虎科技陶虎团队、复旦大学附属华山医院毛颖/陈亮团队（下称“研究团队”）联合完成的重大研究成果——一款具备广泛兼容性的通用型植入式柔性脑机接口系统。
该系统搭载脑机操作系统，可灵活脑控多种物理和数字设备，已实现了对20多种数字/物理设备的精准意念操控，在相近训练时长下，信息传输速率（BPS）与马斯克Neuralink受试者水平相当。这是国内团队首次利用MEMS高通量、高分辨率柔性脑机接口开展的长期植入临床试验，为高通量柔性脑机接口的临床转化奠定了重要基础。
攻克技术痛点，通过203天长期验证
长期以来，脑机接口技术一直面临“高性能”与“高安全性”难以兼得的困境。为突破这一困境，研究团队创新性地采用半导体微纳制造工艺，成功研制出超柔性、高密度的256通道μECoG电极阵列。
该电极密度达64通道/平方厘米，较传统的ECoG电极提升64倍，同时具备优异的贴服性。系统搭配定制化钛合金防水密封外壳与低功耗信号处理单元，最终实现了“高通量、高分辨率、低侵入”的三重技术突破。
为验证系统的长期安全性，研究团队在一只18月龄、体重30kg的拉布拉多犬身上开展了长达203天的在体实验。实验结果表明，该μECoG电极系统表现出卓越的长期稳定性，而且完全满足实时解码需求。
动物实验和短期临床试验
同时，μECoG电极系统可稳定捕捉精细运动相关的神经信号。系统对拉布拉多犬三维运动的位置与速度解码准确度均保持在78%以上，其中Y方向（对应膝关节屈曲运动）解码准确度最高达90%。
更重要的是，实验结束后进行的免疫组织化学分析显示，电极植入区域与大脑对侧同源区域相比，未出现明显神经元丢失，星形胶质细胞、小胶质细胞等炎症标志物也未出现显著增多，充分验证了系统的长期稳定性和生物相容性。
临床突破：可兼容多个场景意念操控
在动物实验的基础上，研究团队进一步开展了临床验证。
在一例运动区定位的唤醒手术中，仅经过7分钟的模型训练，患者就能通过μECoG电极系统控制大脑活动，完成乒乓球与贪吃蛇游戏——其中乒乓球游戏（一维运动控制）解码准确率达90%，贪吃蛇游戏（二维方向与速度控制）X、Y方向解码准确率分别达73%与79%，标志着该系统可快速适配人体，实现实时运动解码。
在另一项植入时长小于一个月的临床试验中，参与者累计完成25412次任务（总时长19.87小时），任务类型涵盖Center-out与WebGrids范式。这些任务要求参与者在4秒内将光标移至屏幕中的高亮目标并保持200毫秒，否则视为任务失败。
经过渐进式训练后，从第7天起，参与者无需额外辅助即可凭运动想象自主操控光标，最高比特率达到1.13比特/秒。面对更复杂的WebGrids任务，经界面优化，参与者在第9天时，最高比特率就提升至4.15比特/秒，与马斯克Neuralink受试者水平相当。
最终，参与者通过XessOs脑机操作系统，成功实现了对大型复杂游戏、智能轮椅、智能家居和各种APP等多场景的意念控制，充分展现出该系统广阔的临床应用前景。
开启新方向：全面赋能神经康复
该研究成果不仅突破了高通量柔性脑机接口临床可行性方面的瓶颈，更为神经康复领域带来了新的发展方向。
相较于现有技术，该脑机接口系统兼具高分辨率、长期稳定性与低侵入创伤等多重优势，可广泛应用于运动重建、语言重建等多种临床场景，未来有望为运动功能障碍患者提供“家用级”解决方案，助力他们重新获得自主生活能力，更好地生活下去。
研究团队表示，下一步将继续优化系统性能，积极推进技术转化，加速临床落地进程。
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