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医学院洪波团队研发无线微创脑机接口入选《自然》2025年值得关注科学事件

清华新闻网12月20日电 脑机接口通过记录和解读大脑信号,实现大脑和计算机之间直接通信,一方面可以帮助渐冻症、脊髓损伤、癫痫等脑疾病患者康复;另一方面有望实现脑机融合智能,直接拓展人脑信息处理能力。

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英国《自然》杂志网站:2025年值得关注的科学事件

英国《自然》杂志网站17日刊发文章,列举了2025年值得关注的科学事件,其中涉及脑机接口、大流行病防范、新药研发、太空探索、应对气候变化等多个领域。

在脑机接口领域,文章列举了由清华大学医学院洪波教授带领团队设计研发的无线微创脑机接口NEO(Neural Electronic Opportunity)。文章提到,NEO是一款无线且侵入性最小的脑机接口(BCI)技术,可放置在大脑感觉运动皮层上帮助瘫痪患者恢复手部运动。

与马斯克领导的Neuralink脑机接口不同,无线微创植入脑机接口NEO把电极放在大脑硬膜外,通过长期动物试验验证,不会破坏神经细胞;采用了近场无线供电和无线传输信号,体内无需电池,终身可用。

NEO的临床试验最早开始于2023年10月宣武医院,首例患者是一位车祸引起的颈椎处脊髓完全性损伤(ASIA评分A级)高位截瘫患者,处于四肢瘫痪状态已经14年。两枚硬币大小的脑机接口处理器植入患者颅骨中,成功采集感觉运动脑区神经信号。经过3个月的居家脑机接口康复训练,患者可以通过脑电活动驱动气动手套,实现自主喝水等脑控功能,抓握解码准确率超过90%;患者脊髓损伤的ASIA临床评分和感觉诱发电位响应均有显著改善。2023年12月和2024年11月,团队分别在北京天坛医院和上海华山医院开展了第二和第三例脊髓损伤患者的脑机接口临床试验,帮助患者实现了脑控光标、轮椅,自主喝水等运动功能。NEO洪波教授研究团队计划于2025年开展30至50例临床试验。

清华医学生物医学工程学院脑机接口研究团队长期开展脑机接口原理、算法和临床转化研究。2015年,高小榕、高上凯教授团队在头皮脑电稳态诱发电位脑机接口中,实现319比特/分钟的信息传输率;2021年,洪波教授团队在无线微创脑机接口临床前研究中,每个电极等效信息传输率达到20比特/分钟,均超过当时国际同类脑机接口最高水平。

供稿:医学院

编辑:李华山

审核:郭玲

2024年12月20日 15:43:32

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