全球范围内首次报道！中国科学家自主研发，植入式脑机接口技术取得新突破，实现对脑部肿瘤完整切除

镜花水月

每经编辑：杜宇
央视新闻8月28日消息，近日，我国植入式脑机接口技术又取得新突破，科学家们是通过植入式微电极器件给大脑深部的肿瘤做了精准定位，实现了对脑部肿瘤的完整切除，这也是全球范围内首次报道的这一领域的临床试验。
植入式微电极器件，相当于给大脑安装一个导航系统，可以给做脑部手术的外科医生提供精准导航，帮助他们更好找到病灶。这技术可比普通导航厉害多了，空间分辨率能达到15微米。如果我们把大脑想象成一座跨度约200公里的城市，城市里的每一粒沙子都能被精准定位。
绘制这张超精细大脑地图的“笔”，就是用芯片光刻技术造出来的神经电极，把它插入大脑，通过这套脑机接口系统，就可以实时解译出大脑的专属地图。

图片来源：视觉中国

总台央视记者 帅俊全：现在我手里拿的就是我国科学家最新自主研发的植入式脑机接口的神经电极器件，它的宽面可以根据需求设计成不同的宽度，放大数百倍之后，在电脑屏幕上能够很清楚地看到，上面是整齐地排列着32个神经电极，前端的小黑点部分镀有复合纳米功能材料，能够高性能捕捉大脑里面单个神经细胞的微弱电极信号。

中国科学院空天信息创新研究院副研究员 王蜜霞：它突破了传统的神经电极只能检测皮层脑肿瘤的局限，我们的电极可以检测皮层、浅脑甚至深脑全脑的神经信号，不但能够实现神经电生理信号的探测，也可以实现递质化学信号的同步探测，提供更精准的信息。

神经胶质瘤、脑转移瘤等脑肿瘤具有发病率高、致死率高、复发率高的特点，因其浸润性生长特性导致肿瘤组织与正常脑组织边界模糊难辨。因此，精准定位病灶边界对于手术切除、放疗规划和预后评估至关重要。

图片来源：央视新闻

本次临床试验针对一位胶质瘤患者开展，该患者术前由于脑肿瘤压迫，出现语言混乱频发的症状。结合影像数据，科研团队通过植入式电极实时反馈的单细胞水平神经信号，成功精准识别肿瘤边界，在最大程度保护功能区的同时，实现了肿瘤的完整切除，为后续康复和治疗打下了基础。
科研团队研制的植入式脑机接口系统究竟有何特点？为何能够实现大脑深部的实时定位导航？
帅俊全：植入式微电极器件，相当于给大脑安装一个导航系统，可以给做脑部手术的外科医生提供精准导航，帮助他们更好找到病灶。这技术可比普通导航厉害多了，空间分辨率能达到15微米。如果我们把大脑想象成一座跨度约200公里的城市，城市里的每一粒沙子都能被精准定位。
绘制这张超精细大脑地图的“笔”，就是用芯片光刻技术造出来的神经电极，把它插入大脑，通过这套脑机接口系统，就可以实时解译出大脑的专属地图。

图片来源：央视新闻

依托这样的脑机接口技术，科学家不仅能绘制大脑的超精细地图，而且还能实时监测大脑的神经路况。
有了这套脑部精准导航系统，医生就可以精准定位病灶边界，最大限度切除肿瘤的同时，也能减少对正常脑组织的误伤。未来，这一技术还将拓展到更多领域，有望为癫痫等神经疾病的治疗提供新的技术支撑。

据央视新闻，脑机接口，就是在大脑与外部设备之间建立直接连接的通路。大脑在思维活动时产生脑电波，脑机接口则通过识别脑电波特征直接读取大脑意图，将其转化为计算机指令，实现人与机器或外部环境之间的交互联通，创造让瘫痪者行走、让失语者“说话”、让盲人“复明”等奇迹。
脑机接口技术主要分为非侵入式和侵入式两类，其中，非侵入式脑机接口是在头皮表面使用电极、传感器等设备，获取大脑活动信息。虽然获取信号的质量水平相对较低，但具有易操作、安全性高等特点。此次国家医保局立项指南新增非侵入式脑机接口适配费项目，就是为临床使用此类技术时，需要不断调试设备的服务项目而设。

专家介绍，大脑有800亿到1000亿个神经元，每个神经元又与上万个其他神经元连接，我们对大脑的认知还远远不够。现在最顶尖的电生理技术一次也只能记录1000个神经元，大规模记录和准确解码编码任重道远。另外，侵入式脑机接口对大脑的损伤不容忽视。植入电极需要开颅手术，电极在脑中时间长了有感染风险。为保障患者安全，脑机接口技术应列入医疗技术清单。
近来，全球头部脑机接口公司间的技术竞争似乎有加速迹象。

据证券时报，根据Precedence Statistics的统计与预测，2023年全球脑机接口市场规模约为23.5亿美元，至2033年将提升至108.9亿美元，对应2023年~2033年复合增速为17%。而国内脑机接口市场规模目前仅为10亿元左右，预计2040年将超过1200亿元，对应2024年~2040年复合增速为26%。
7月初，Neuralink创始人埃隆·马斯克召开了一场发布会，对外公布公司脑机接口技术新的未来三年规划，其中提到将“在2028年实现全脑接口”目标，同时逐渐将电极通道数从当前的数千级提升至数万级。
每日经济新闻综合央视新闻、证券时报

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