「北腦二號」填補中國高性能侵入式腦機介面空白
顱內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」控制機械手臂，抓住「草莓」。這是4月25日亮相2024中關村論壇的一幕。中國科學家自主研發的"北腦二號"，填補了國內高性能侵入式腦機介面技術的空白，並在國際上首次實現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十個電極。新華社記者張漫子攝
腦機接口，大腦與外界設備溝通交流的"資訊高速公路"，是新一代人機互動與人機混合智慧的前沿技術。 「簡言之，就是捕捉大腦電訊號的微妙變化，解碼大腦意圖，實現『意念』控制『動作'，不動手也能隔空操控機器。』北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏說。
「北腦二號」亮相2024中關村論壇。 （受訪者供圖）
腦機介面的性能，核心在於腦電訊號捕捉的清晰度、轉換的精準度。前者靠電極，後者靠演算法。
「北腦二號」的高性能，歸功於中國自研的3個核心組件：高通量柔性微絲電極、千通道高速神經電信號採集設備兩個硬件，以及基於前饋控制策略的生成式神經解碼演算法。
電極，相當於一個「感測器」。植入腦內，「讀取」腦電訊號，其性能決定捕捉腦訊號的數量與品質。
北京芯智達神經技術有限公司業務發展總監李園介紹，「北腦二號」採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，通道數高，訊號捕捉能力強。
近距離觀察，這個電極又小又薄，牽出的電極絲直徑只有頭髮絲的十分之一到百分之一，絲上佈滿大量觸點，需在顯微鏡下才能看清。這項設計能大幅降低對腦組織的損害，延長捕捉腦電訊號的時間。
「它的有效通道數、長期穩定性，都達國際領先水準。不同於硬質電極，柔性微絲電極植入獼猴腦內一年後，仍能精確採集到腦電訊號。」李園說。
演算法，相當於一個"翻譯官"，把大腦意圖精準解析出來。 「北腦二號」應用的演算法是國內自研，能在大腦皮質神經活動與運動參數之間建立精確映射。
「腦機介面比拼的是安全、穩定、有效，這是一個系統性工程。」羅敏敏說，腦機介面鏈路長，涉及電極、晶片、演算法、軟體、材料等多環節，關鍵技術有待進一步突破。
(來源：新華社)
【編輯：姚昊】
【來源：新華社】
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