基于1024通道柔性微絲電極的“北腦二號”智能腦機接口系統(tǒng)正式發(fā)布

4月25日上午，2024中關(guān)村論壇正式開幕，北京腦科學(xué)與類腦研究所（“北京腦所”）通過論壇發(fā)布腦機接口、基因治療、研究技術(shù)等一系列最新研究成果。其中，“北腦二號”智能腦機接口系統(tǒng)作為重大成果，于本屆論壇開幕式首次發(fā)布。

“北腦二號”智能腦機接口系統(tǒng)由北京腦所與北京芯智達(dá)神經(jīng)技術(shù)有限公司合作研發(fā)。系統(tǒng)基于自研高通量柔性微絲電極、千通道電生理記錄系統(tǒng)、實時編解碼算法等關(guān)鍵技術(shù)，完成全鏈路系統(tǒng)構(gòu)建，在全球首次實現(xiàn)獼猴通過意念控制對二維運動目標(biāo)的腦控攔截。

在動物實驗中，“北腦二號”智能腦機接口系統(tǒng)通過植入獼猴腦部的電極，采集并解碼獼猴運動意圖。當(dāng)獼猴意圖攔截屏幕中出現(xiàn)的運動光標(biāo)時，系統(tǒng)可通過首創(chuàng)的前饋控制策略運動意圖解碼算法解碼運動意圖，并控制機械臂實現(xiàn)實時攔截。

與半侵入式采集腦皮層電信號的“北腦一號”系統(tǒng)不同，此次發(fā)布的“北腦二號”對標(biāo)國際腦機接口領(lǐng)域最新進(jìn)展，采用侵入式采集單神經(jīng)元電信號，將電極植入獼猴大腦，大幅提升信號采集與解碼的精準(zhǔn)性。自主研發(fā)的1024通道柔性微絲電極生物相容性極高，具有和大腦組織接近的機械特性和極高的時空分辨率，在獼猴顱內(nèi)穩(wěn)定植入將近一年，可同時記錄500-600個單細(xì)胞（single-unit）亞毫秒精度的數(shù)據(jù)，通道數(shù)、信噪比、長期穩(wěn)定性等主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到世界領(lǐng)先水平，解決了大規(guī)模單細(xì)胞信號長期穩(wěn)定記錄和實時解碼的國際前沿難題。

臨床方面，芯智達(dá)已于2023年與天壇醫(yī)院、宣武醫(yī)院和三博腦科醫(yī)院合作三項臨床研究，分別為運動功能的腦皮層信號解析技術(shù)研究、功能電刺激反饋式腦機接口系統(tǒng)在運動失能患者中的研究，以及語言解析技術(shù)研究，目前均已進(jìn)入數(shù)據(jù)采集階段，未來極有望為因創(chuàng)傷、腦卒中、漸凍癥等造成的肢體癱瘓或失語患者提供治療方案。

在本屆中關(guān)村論壇展覽中，北京腦所還將在“腦科學(xué)與類腦”展區(qū)展出其他7項最新研發(fā)成果，包括大視場高通量光片顯微技術(shù)、耳聾基因和細(xì)胞治療方案、基于組織透明化技術(shù)的神經(jīng)連接圖譜成像技術(shù)、非接觸式微納矩陣自動移液工作站、基于腦網(wǎng)絡(luò)連接的無創(chuàng)光電干預(yù)，以及健達(dá)九州（北京）生物科技有限公司基因治療失明、基因治療難治性癲癇等成果。

審核編輯：劉清