“心想事成”是人们最常说的新年祝福，但对于很多神经损伤患者来说，这可能是一件终生难以企及的事情。现在，上海首创的植入式柔性脑机接口或许可以帮助他们实现愿望——用平板电脑浏览微信、浏览淘宝，用意念控制智能轮椅、智能家居，管理日常生活。
记者了解到，针对脑损伤引起的运动、语言障碍修复等重大临床需求，其完全自主研发的256通道植入式柔性脑机接口，植入患者颅骨后两周即可使用并受过训练。实现“意念对话”、“大脑控制”智能设备。
新年之际，一名受试者“脑控”机械臂的灵巧手送出了“2025年新年快乐”的手语祝福。
全球首次脑电设备真正“读懂”中文
“我们在全球首次实现了中文的实时编解码。”脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎表示，国外脑机接口公司，包括马斯克旗下的神经连接公司（ ）开发的大部分系统，都是针对英文系统，无法理解“想法指令”中国人的。
作为世界上最难学的语言之一，汉语有400多个音节、4个声调，并且涉及图形理解。编码和解码此类语言的大脑信号比类似英语的字母语言更困难，并且需要联动。多个大脑区域。因此，脑机接口只有覆盖所有相关脑区，收集到足够的数据，才能“读懂”脑电图中的中文信息。
256通道植入式柔性脑机接口
“我们开发的植入式柔性脑机接口，皮质电极厚度仅为20微米，可以很好地附着在硬膜下，读取不同大脑区域的大量脑电数据。”陶虎说，由于涉及的大脑区域比较大，为了减少对大脑皮层的损伤，他们这次没有使用丝素柔性电极插入大脑皮层。
2024年12月，复旦大学附属华山医院神经外科吴劲松教授团队为肿瘤占据语言区的肿瘤性癫痫患者小陈（化名）进行了手术。她也是国内首个高通量植入式柔性脑机接口。实时合成中文临床试验受试者。
实时中文解码脑机接口植入手术照片
得益于脑虎科技与华山医院联合研发的定位算法，手术仅用了几分钟就准确定位病灶，植入电极，成功保护了患者与语言相关的重要大脑功能区。手术两天后，恢复良好的小陈开始接受相关训练。手术7天后，他对142个常用汉语音节的解码准确率达到71%，单字解码延迟小于100毫秒。
通常，汉语表达的语速约为每分钟100至150字。想要通过思想实现与外界的顺畅对话，就需要达到实时解码的水平。脑虎科技自主研发的脑机接口系统可实现40字/分钟的实时解码速度——这是目前国内汉语实时解码的最高水平。
准确解码大脑信号，将动作与思想合成
高通量、高质量、高分辨率、跨脑区是脑虎科技此次发布的技术的四大亮点。
脑虎团队采用先进的微纳处理技术，大幅增加脑机接口电极数量，实现数据采集量指数级增长，比行业平均水平高出数十倍。为此，他们还对自主研发的芯片算力和算法进行了优化和改进，以匹配其数据处理需求。
高质量的脑电图信号也是临床重塑运动和语言能力的关键环节。此次，脑虎团队选择了与大脑复杂认知功能和神经活动同步相关的高频脑电信号。它可以提供大脑活动的详细信息，特别是运动和感知信息，有助于更准确地解码大脑意图，实现思维的合成运动。
2024年8月，脑虎科技与华山医院神经外科毛颖、陈亮教授团队成功完成合成运动临床试验。受试者为一名21岁的运动区占位性癫痫患者。手术后仅两天，受试者就在打乒乓球和贪吃蛇游戏中实现了“大脑控制”。接受培训两周后，他可以使用脑虎科技自主研发的脑机操作系统，熟练使用微信、邮箱、淘宝、小红书、今日头条等常用APP。他还可以“用大脑控制”智能家居和智能轮椅。 。
受试者通过意念实时控制系统，控制智能家居和智能轮椅。
脑虎科技算法总监杨勤荣表示，在本次实验中，脑机接口系统连续时间解码的整体系统延迟低于60毫秒，“得益于高通量、高质量的脑电信号以及我们自主研发的通道筛选算法，该设备可以快速准确地确定反应脑区并进行实时、高效、准确的解码，可以满足运动障碍患者日常生活中的基本移动需求。”
打造“脑控”平台，2025年推出无线版本
脑电图中文信号的实时准确解码，为构建未来适合汉语人群的“脑控”平台奠定了重要基础。
“人脑是一台极其优秀的超级计算机，但它受到四肢和身体的限制，无法发挥出更大的潜力。”在陶虎看来，面向未来的脑机接口不仅要解除患者的残疾。疼痛也会帮助健康的人实现更好的自我。
当看到小陈用意念合成语言指令，操纵灵巧的双手表达出“2025年新年快乐”的手语祝福时，陶虎按捺不住激动的心情。 “从目前的进展来看，脑机接口技术已经展现出了重塑运动和语言能力的巨大潜力。”
例如，实时中文解码技术让受试者不仅可以用思维实时合成中文、驱动数字化身、与大型AI模型对话，还可以将人类脑电信号解码为语言，并进一步转换为指令，实时控制机械臂，灵巧的双手实现人机交互。
植入脑机接口后，受试者小陈（化名）通过实时中文解码对屏幕“说”：“我喜欢上海”。
目前，植入脑机接口的受试者仍然需要佩戴头套并拖着“辫子”——用于连接脑机接口和数据处理设备的电源和数据电缆。胡涛表示，2025年推出的下一代设备将去掉“辫子”，采用无线方式传输数据和充电。
“本次临床试验是一个月左右的短期体内试验，主要用于技术验证。2025年，我们将继续与华山医院合作，逐步开展长期体内临床试验。”陶虎透露，公司计划用三年时间完成三类医疗器械的临床多中心注册。
陶虎认为，脑机接口作为典型的多学科、多行业的高科技领域，需要多方资源的注入来推动。据悉，该项目得到了国家自然科学基金委员会、上海市科委、上海市经济和信息化委员会、上海市战略性新兴产业发展基金等多个国家及上海市部门和专项的支持专项项目、上海市脑机接口重点实验室、中国神经科学学会脑机接口与交互分会、上海未来产业脑机接口委员会、天桥脑科学研究所等机构也纷纷给予支持。
