北京科研成果“北脑一号”，为瘫痪患者带来康复曙光

本文围绕“北脑一号”智能脑机系统展开，介绍了其研发进展、应用成果以及未来规划。该系统在技术上取得新突破，能帮助失语患者“说话”、助力瘫痪患者康复，且核心技术自主研发，未来还将有更多发展举措。

想象一下，用“意念”就能控制灵巧手紧握水杯，让电脑成功解码失语患者“脑中所想”，这不再是科幻电影中的情节。如今，“北脑一号”智能脑机系统研发取得了令人瞩目的新突破，为众多患者带来了新的希望。

3月20日，北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏在接受采访时透露，由该所领衔研发的“北脑一号”智能脑机系统，已经完成了128通道微型、无线、低功耗全植入系统的研发。当日，罗敏敏还借助模型进行了详细的技术讲解。

这一成果的背后，离不开北京市在科技创新方面的顶层设计。2025年1月，为了抢抓全球脑机接口发展机遇，打造高水平脑机接口创新与产业高地，北京市科委、中关村管委会会同市经济和信息化局发布了《加快北京市脑机接口创新发展行动方案（2025 - 2030年）》。

在这样的政策推动下，2023年，由北京脑科学与类脑研究所牵头成立了北京芯智达神经技术有限公司（以下简称“芯智达”），并落地实施“智能脑机系统增强计划”。芯智达聚焦高通量侵入式脑机接口这一国际前沿领域，以抓型号的方式快速推进工程化开发进程，成功推出了半侵入式“北脑一号”和侵入式“北脑二号”两套智能脑机系统，且这两套系统均达到了世界领先水平。

罗敏敏表示，“北脑一号”完成人体植入后，患者术后恢复良好，设备有效通道数达到98%以上，这一突破属于国际首批。目前，北京脑所已经联合北京大学第一医院、首都医科大学宣武医院、首都医科大学附属北京天坛医院，针对脊髓损伤、脑卒中等导致的运动功能障碍开展精细运动解码，以及针对渐冻症等导致的失语开展中文语言解码，并进行临床验证。

那么，智能脑机系统是如何让失语患者“说话”的呢？首都医科大学宣武医院院长赵国光解释道，在植入手术前，他们团队会通过多模态技术对患者的大脑语言相关区域进行功能影射，并结合患者的具体情况定位语言运动功能区。3月5日，一位因渐冻症导致失语的患者成功植入“北脑一号”。系统开机三天左右开始进行数据采集，识别患者默读生活中接触的高频词，如“我”“想要”“吃饭”等的脑电信号后，开展语言解码模型训练。目前，该患者已经可以通过脑机接口输出“我要吃饭”这样的短句。而且，62个常用字词实时解码准确率已经达到了52%，像“我要喝水”“我要吃饭”“今天心情很好，我想和家人散步”这样的话语，也能从患者的“脑中所想”，通过语音合成，变成周围人能听懂的话语。赵国光表示，仅开机三天左右就能够形成这样的语言解码输出，说明信号采集达到了预期目标。

成功植入“北脑一号”智能脑机系统后，患者依靠“意念”表达“我要吃饭”，电脑上的波纹表示患者的脑电波。

在3月20日的采访中，中国科学院院士、首都医科大学附属北京天坛医院神经外科学教授赵继宗透露，“我们上午刚刚完成一例（手术）。”首都医科大学附属北京天坛医院早在2022年就成立了国内首家依托医院主体的脑机接口转化研究中心，开展多项脑机接口临床研究。当天上午，赵继宗医疗团队为一位47岁因脑出血导致右侧肢体活动不利的患者植入了“北脑一号”。接入“北脑一号”后，瘫痪患者将能够隔空操控计算机、机械臂，甚至驱动肌肉刺激装置，促进自身肢体运动功能逐渐康复。赵继宗期待着，这例手术三个月后保持性能稳定的话，能让更多的卒中后偏瘫的患者受益。

罗敏敏还透露，“北脑一号”所使用的电极、编解码算法等核心技术均为自主研发。未来，研发团队将进一步采集信号数据，并考虑剔除关键隐私数据后，将脑机信号数据开源，邀请更多的解码团队提高解码算法能力。

北京大学第一医院神经外科主任伊志强介绍，2月27日，该院为一位因车祸导致四肢瘫痪的患者完成“北脑一号”植入手术。在伊志强展示的视频中，头戴“北脑一号”的患者双手平放，用“意念”指挥面前的机械臂抓起了一个水杯。而且，最近该患者已经成功用脑控制电脑光标移动。

下一步，北京市科委、中关村管委会将会同相关部门，围绕行动方案重点任务，积极开展工作。例如鼓励多创新主体联合面向产业发展需求开展跨学科交叉研究，加快原始创新和关键技术突破；推动建设检验检测、孵化转化等平台、加速推动一批脑机接口新技术、新产品在多场景的落地应用；加快建立符合脑机接口领域创新发展的标准化体系，促进脑机接口创新发展。

本文介绍了“北脑一号”智能脑机系统的研发突破，它在帮助失语患者表达、助力瘫痪患者康复等方面展现出巨大潜力。该系统核心技术自主研发，未来还将开源数据以提升解码能力，同时北京市相关部门也将围绕脑机接口开展一系列推动工作，有望推动脑机接口领域实现更大发展。