顱內(nèi)植入一片牽著柔軟細絲的小小薄膜,，綁住雙手的猴子就能僅用“意念”控制機械臂,，抓住“草莓”。這是4月25日亮相2024中關(guān)村論壇的一幕,。我國科學(xué)家自主研發(fā)的“北腦二號”,，填補了國內(nèi)高性能侵入式腦機接口技術(shù)的空白,，并在國際上首次實現(xiàn)獼猴對二維運動光標的靈巧腦控。

這是一片晶圓,，上面整齊排布有兩列共計數(shù)十個電極,。

腦機接口，大腦與外界設(shè)備溝通交流的“信息高速公路”,，是新一代人機交互與人機混合智能的前沿技術(shù),。“簡言之,，就是捕捉大腦電信號的微妙變化,，解碼大腦意圖，實現(xiàn)‘意念’控制‘動作’,，不動手也能隔空操控機器,。”北京腦科學(xué)與類腦研究所所長羅敏敏說,。

“北腦二號”亮相2024中關(guān)村論壇

腦機接口的性能,，核心在于腦電信號捕捉的清晰度、轉(zhuǎn)化的精準度,。前者靠電極,，后者靠算法。

“北腦二號”的高性能,，歸功于我國自研的3個核心組件：高通量柔性微絲電極,、千通道高速神經(jīng)電信號采集設(shè)備兩個硬件，以及基于前饋控制策略的生成式神經(jīng)解碼算法,。

電極,，相當于一個“傳感器”。植入腦內(nèi),，“讀取”腦電信號,，其性能決定著捕捉腦信號的數(shù)量與質(zhì)量,。

據(jù)相關(guān)負責(zé)人李園介紹，“北腦二號”采用的柔性材料生物相容性高,、無細胞毒性,，能在電極絲上做出大量觸點，通道數(shù)高,，信號捕捉能力強,。

近距離觀察，這個電極又小又薄,，牽出的電極絲直徑只有頭發(fā)絲的十分之一到百分之一,，絲上布滿大量觸點，需在顯微鏡下才能看清,。這一設(shè)計能極大降低對腦組織的損害,，延長捕捉腦電信號的時間。

“它的有效通道數(shù),、長期穩(wěn)定性,，均達國際領(lǐng)先水平。不同于硬質(zhì)電極,，柔性微絲電極植入獼猴腦內(nèi)一年后，仍能精確采集到腦電信號,?！崩顖@說。

算法,，相當于一個“翻譯官”,，把大腦意圖精準解析出來?！氨蹦X二號”應(yīng)用的算法是國內(nèi)自研,，能在大腦皮層神經(jīng)活動與運動參數(shù)之間建立精確映射。

“腦機接口比拼的是安全,、穩(wěn)定,、有效，這是一個系統(tǒng)性工程,?！绷_敏敏說，腦機接口鏈路長,，涉及電極,、芯片、算法,、軟件,、材料等多環(huán)節(jié),，關(guān)鍵技術(shù)有待進一步突破。