近日,脑机接口领域又传来了新消息。
布法罗机器人科技(成都)有限公司的执行总裁范新华透露,脑控外骨骼机器人目前正处于临床试验阶段。据他预计,该产品有望在2026年上半年获得三类医疗器械注册证,从而迈入商业化应用的行列。范新华进一步阐述,脑机接口技术是脑控外骨骼机器人的关键技术之一,目前公司正在积极探索将这一技术应用于抑郁症治疗和交通驾驶等领域。
脑机接口究竟为何物?我们离“心灵操控”的智能产品还有多长的路要走?在脑机接口的应用方面,成都又是如何进行战略规划的?近期,红星新闻记者与电子科技大学机器人研究中心的博士施柯丞进行了交流,通过探讨他的研究在业界应用的情况,我们可以一窥这项技术如何推动成都的产业未来。
电子科技大学机器人研究中心开展了脑机接口下肢外骨骼机器人的实验研究,相关图片由布法罗机器人科技(成都)有限公司提供。
“脑控”开启人机交互新纪元
“意念”控制下肢行走
步入布法罗的楼层,来到展示区的三楼,一台试验中的脑控外骨骼机器人原型机前,一位下肢无法行动的病人正在进行测试前的准备工作。他头上戴着一顶装满了电极的“脑电帽”,并穿上了辅助步行的外骨骼机器人装备。随着病人全神贯注,心中想象着行走的情景,外骨骼机器人随之启动,缓缓地带动了他的双腿开始移动。这一动作的实现,关键在于脑机接口技术的应用。
布法罗机器人科技(成都)有限公司供图
脑机接口,简称BCI,究竟是什么呢?施柯丞用一种生动形象的比喻来解释:它就像是大脑的“外挂”装置,通过捕捉和解读大脑的信号,实现了人脑与外部设备的直接对话。简而言之,脑机接口使得患者能够仅凭“意念”来操控机械臂、进行文字输入,甚至可以玩王者荣耀这样的手游。
人体的活动主要源于大脑的指令。一旦患者的大脑皮层或是脊髓的传导路径受损,脑电波便无法沿着神经路径向下传输,这导致肢体运动无法正常表达,进而使得运动能力出现下滑。施柯丞进一步阐述,脑机接口的作用类似于在原有的神经路径之外,开辟了一条新的脑电波传输路径,使得那些原本无法通过神经传递的信号,能够直接通过大脑与外部设备进行交流。
谈话间,戴着“脑电帽”的试验者已进入正常“行走”状态。施柯丞指向电脑屏幕上显示的曲线分布图,解释道:“这款‘脑电帽’主要用于捕捉患者的脑电波,接着利用放大器对这些信号进行增强,并将它们传输到电脑上。之后,借助人工智能算法,我们能够解码患者的运动意图,进而操控下肢外骨骼机器人,使其模拟人类的步态运动,协助患者进行下肢的康复训练。”
神经系统展现出适应性,通过运用脑机接口技术,我们能够更高效地辅助受损的大脑皮层实现神经重塑与功能重建,以促进运动康复和神经疾病的治疗。施柯丞认为,脑机接口技术在医疗行业中蕴藏着巨大的应用前景。他进一步指出,布法罗作为科技融合转化的重要基地,我们在此进行相关研究并推动科技成果的转化。在抑郁症、路怒症、癫痫等涉及神经调节的领域,我们已看到将其应用于现实的可能性逐渐显现。
脑控外骨骼机器人已进入临床试验
有望明年进入商业化应用
脑机接口技术正逐步从科幻领域步入现实,然而,实现这一转变的道路上,技术挑战、潜在风险以及临床应用的种种难题交织在一起,构成了多方面的考验。那么,我们离通过“意念控制”智能设备还有多长的距离呢?
在技术发展路径上,目前脑机接口主要分为侵入性和非侵入性两种方式。以上海脑虎科技有限公司为例,这家国内在侵入式脑机接口技术领域处于领先地位的企业,其研发的柔性脑机接口技术已帮助癫痫患者通过“意念”来控制电子游戏。目前,脑虎科技已经与华西医院、四川大学等众多机构达成了合作关系。在未来的发展中,该企业打算进一步拓展与合作伙伴在临床研究等关键领域的协作,同时积极促进脑机接口等尖端技术的实际应用和实现商业化。
四川成都的布法罗机器人科技(成都)有限公司携手建设银行,联手打造了一个脑机接口心理测评专区。
我们开发的这项技术是一种非侵入式的脑机接口系统。在施柯丞的观点中,这种非侵入式脑机接口系统通过捕捉大脑外部颅骨表面的脑电活动来工作。尽管如此,由于信号分辨率的限制,它在识别细微的关节动作方面仍面临一定的技术障碍。相较之下,侵入式脑机接口能够直接捕捉到单个神经元或神经元群体的活动信息,其空间和时间分辨率更为精确;然而,此类接口若长期植入大脑,则可能引发感染、免疫排斥等风险,因此在临床应用上必须谨慎评估并加以验证。
观察政策层面,自今年起,脑机接口行业重大新闻频出,不仅各家公司的新进展备受关注,政策层面亦呈现热烈态势。北京、上海、四川等省市相继推出了脑机接口发展规划,而全国首份脑机接口医疗服务收费标准,则由湖北医保局在三月正式对外公布。成都同时也在关注着未来的产业发展趋势,积极推动着机会清单的发布、场景创新的供应以及产业孵化的工作,以此加快脑机接口技术向商业化方向的发展步伐。
将目光投向成都,范新华透露,我们正与医疗单位携手,推动脑控外骨骼机器人的临床实验。这款外骨骼机器人预计将在2026年上半年获得三类医疗器械的注册许可,随后步入商业化运营阶段。此外,他还指出,在脑机接口技术领域,他们致力于银发市场的开拓,计划研发护理机器人。
然而,硬币的另一面是现实的挑战。待脑控外骨骼机器人正式投放市场,其价格是否为普通家庭所能承受?范新华指出,预计该设备的价格约为几十万元一台。为了使更多人群受益,我们计划首先将其应用于医疗领域。然而,若设备能够被纳入医保体系,那么它将能够惠及更多有需求的人群。这一点,也是众多从事脑机接口领域的企业共同追求的目标。
红星新闻记者 赵雨欣 摄影记者 张佳琪
编辑 陈怡西