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皮层脑电

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皮层脑电(ECoG)将电极网格放置于大脑皮层表面,在信号分辨率和侵入程度之间取得平衡。本专题关注 ECoG 在语音解码、运动控制和癫痫监测中的应用,以及高密度微型 ECoG 阵列的技术演进。

2026 年 10 月

四川大学华西医院合作团队改善胶质瘤患者手势解码

四川大学华西医院参与的一项合作研究,将健康神经记录与生物物理约束结合,用于解读受病变影响的运动脑信号。在胶质瘤浸润运动皮层患者的高密度皮层脑电手势分类任务中,研究报告分类准确率有所改善,运动指令表征与健康典型表征的相关性从r=0.66升至r=0.94。作者将模型的变化解释为一种“反向加权”策略,降低高功率病理噪声的权重,并把空间注意力重新指向发挥功能代偿作用的区域。这是改善受损神经网络解码的概念验证,不代表患者运动功能已经恢复。

天津大学等综述脑机接口肿瘤应用,梳理癌痛干预与手术辅助

天津大学与加州大学旧金山分校等机构作者综述脑机接口相关技术在癌痛干预、脑肿瘤手术辅助及肿瘤机制研究中的应用。文章讨论神经反馈、闭环调控和神经记录,同时区分脑机接口与一般记录、手术决策支持技术的适用范围。

博睿康植入式脑电电极套件K1014-15登记UDI

博睿康医疗科技(上海)有限公司在国家药监局医疗器械唯一标识数据库登记了植入式脑电电极套件,型号为K1014-15。登记信息显示,套件包含皮层电极(1014-15)及配套部件,是植入式脑机接口手部运动功能代偿系统的组成部分。完整系统还包括脑机接口植入体、脑电信号收发器、气动手套设备及相关软件。这条记录明确了套件的型号、唯一标识和系统组成关系;UDI登记本身不等于新增上市批准,也不能据此认定患者使用后的安全性或手部功能改善。

博睿康皮层电极1014-15登记UDI,列明与手部功能代偿系统的关系

博睿康医疗科技(上海)有限公司在国家药监局医疗器械唯一标识数据库登记了型号为1014-15的皮层电极。登记信息显示,该电极是植入式脑电电极套件的组成部件,套件又属于植入式脑机接口手部运动功能代偿系统。系统还包括脑机接口植入体、脑电信号收发器、气动手套设备及相关软件。此次记录明确了电极的型号、唯一标识及其在系统中的组成关系;UDI登记本身不等于新增上市批准,也不能作为患者手部功能改善的临床证据。

博睿康植入式脑电电极套件K1014-35登记UDI

博睿康医疗科技(上海)有限公司在国家药监局医疗器械唯一标识数据库登记了植入式脑电电极套件,型号为K1014-35。登记信息显示,套件包含皮层电极(1014-35)及配套部件,是植入式脑机接口手部运动功能代偿系统的组成部分。整套系统还包括脑机接口植入体、脑电信号收发器、气动手套设备及相关软件。此次记录明确了套件的标识、组成及其与完整系统的关系;UDI登记本身不等于新增上市批准,也不能据此认定患者使用后的安全性或功能改善。

博睿康皮层电极1014-25登记UDI,属于手部功能代偿系统配套部件

博睿康医疗科技(上海)有限公司在国家药监局医疗器械唯一标识数据库登记了型号为1014-25的皮层电极。登记信息显示,该电极属于植入式脑电电极套件,套件又是植入式脑机接口手部运动功能代偿系统的组成部件。整套系统还包括脑机接口植入体、脑电信号收发器、气动手套设备及相关软件。这条记录明确了电极的型号、标识及其与套件和系统的关系;UDI登记本身不等于新增上市批准,也不是患者手部功能改善的临床证据。

博睿康植入式脑电电极套件登记UDI,列明手部功能代偿系统组成

博睿康医疗科技(上海)有限公司在国家药监局医疗器械唯一标识数据库登记植入式脑电电极套件,规格型号为K1014-25。登记信息显示,套件包含皮层电极(1014-25)及配套部件,是植入式脑机接口手部运动功能代偿系统的组成部分。系统还包括脑机接口植入体、脑电信号收发器、气动手套设备和相关软件等。这条记录说明了套件的型号、组成及其与整套系统的关系;UDI登记本身不等于新增上市批准,也不能证明患者使用后的功能改善。

博睿康皮层电极登记UDI,属植入式脑机接口手部功能代偿系统部件

博睿康医疗科技(上海)有限公司在国家药监局医疗器械唯一标识数据库登记了型号为1014-35的皮层电极。登记信息列明,该电极是植入式脑电电极套件的组成部件,套件又属于植入式脑机接口手部运动功能代偿系统。系统还包括脑机接口植入体、脑电信号收发器、气动手套设备及相关软件等。此次信息明确了电极、套件与系统之间的组成关系;UDI登记本身不等于新增上市批准,也不是临床效果的验证结果。

软性神经界面在兔脑手术中监测压力与损伤

研究人员开发了一种贴合脑表面的软性监测系统,并在兔脑肿瘤切除模型中验证,用于测量手术中的接触压力,同时记录神经电信号和温度。研究观察到,体感诱发电位这一神经电信号与压力所致的皮层神经通路损伤存在相关性。伊文思蓝染色和磁共振成像显示,在所研究的实验条件下,接触压力高于80kPa会造成不可逆颅脑损伤。系统采用能响应温度变化的水凝胶界面。上述压力结果来自动物实验,不能直接作为人体手术的安全阈值。

Precision Neuroscience公布基于70名患者记录的神经系统图谱

Precision Neuroscience公布了一项人体中枢神经系统图谱研究,汇集12家学术医疗中心70名患者的高分辨率表面电信号记录,覆盖多个脑皮层区域、脑干及脊髓结构。公司称,图谱包含超过180小时的同步神经与行为数据,可用于研究不同患者和区域的神经活动,并展示了运动解码、口语词汇分类和8种面部表情分类等结果。这70名患者是手稿描述的队列;截至公告发布时,植入该公司系统的患者总数已超过100人,不能与图谱人数混用。相关结果来自公司披露的预印本研究,尚未经同行评审。

70名患者神经记录汇成功能图谱,覆盖100余处位置

研究汇集前70名植入解剖顺应性薄膜神经接口患者的高分辨率表面电生理记录,在共同解剖框架中构建人类中枢神经系统功能图谱。接口放置于超过100个位置,累计涵盖超过100,000个电极部署,记录范围包括运动、感觉、语言等功能区域,以及脑干和脊髓。跨参与者汇总后,记录呈现手指表征的空间排列、运动相关频段变化及任务调节的神经群体活动。研究还演示了实时神经假体控制,以及对口语、面部运动和情绪表情相关皮层活动的解码。这是跨患者整合记录的图谱路径,并非在单个患者中同时读取整个中枢神经系统。本研究为预印本,尚未经同行评审。
2026 年 9 月

一块脑表电极同时读出说话和手势,瘫痪患者让虚拟化身边说边比划

瘫痪患者能否同时说话和做手势?据ApplySci报道,一个研究团队用一块高密度皮层脑电植入体做到了同时解码。皮层脑电是贴在大脑表面记录电信号的电极阵列。参与者只需尝试说话或做手势,个性化虚拟化身就会跟着说话或做动作,两种表达可以同时进行,也可以分开进行。研究人员原以为同时表达时的脑信号只是两种模式的简单叠加,实际数据却与单独说话或单独做手势时明显不同。参与者练习的词汇量有限,最多10个手势和10个单词或短语。报道指出,目前的标准做法是眼动追踪,这种方式速度慢、表达受限且令人身体疲惫,因此即便词汇量较小,这一方向也显示出改进的可能。

3D打印软质皮层植入体可局部降温并同步记录脑电,在大鼠模型中抑制癫痫样放电

药物控制不住的局灶性癫痫,能不能靠给发作区域“降温”来压下去?德国和英国的研究团队用挤出式3D打印硅橡胶,把控温元件和记录电极装进一个可贴在啮齿动物大脑皮层表面的软质植入体里。它连接一个自主运行的外部驱动单元后,能在局部迅速建立稳定的低温,同时记录皮层脑电,也就是直接从大脑表面采集的电信号。在用4-氨基吡啶诱发癫痫的啮齿动物模型中,局部低温抑制了癫痫样活动。研究者认为,这一做法有望推动局灶性低温疗法走向临床,但目前结果仅来自动物实验。

剑桥大学合作团队联合4至200Hz皮层脑电,解码多维语义

剑桥大学参与的一项合作研究分析人类腹侧前颞叶表面的皮层脑电网格电极数据,发现结合4-200Hz的宽频信号,可以显著解码具有程度差异的多维语义信息,而单个频段未得到显著解码结果。研究使用表示相似性学习,分析信号在不同时间和频率下的功率与相位,比较语义信息集中于单一频段、各维度分别对应不同频段,以及需要联合多个频率才能呈现三种假说。作者认为,结果支持“跨频率”编码。理解多维语义的神经表征,需要把多个频率的信息放在一起考察。这项研究尚未经同行评审。

Precision Neuroscience完成2.5亿美元D轮融资

美国脑机接口公司Precision Neuroscience宣布完成超额认购的2.5亿美元D轮融资,由Pershing Square Inc.、Ackman Oxman Institute和一家未具名的生命科学投资基金共同领投,ARK Invest、Mubadala Capital等机构跟投,公司累计融资达4.3亿美元。公司称已在18家医疗机构完成超过100例患者手术,其贴在大脑表面的薄膜电极Layer 7皮层接口已获FDA许可(clearance)。新资金将用于扩大临床项目、推进Layer 7后续阶段的FDA审评,并建设商业化基础设施。

难治性癫痫神经调控加速迭代,闭环感知与微创植入成为新方向

药物控制不住的癫痫,约占全部患者的三分之一。抗癫痫药物仍是一线治疗,过去二十年间,神经调控从单一的迷走神经刺激扩展为多条技术路线。目前美国批准了三种植入式神经刺激疗法:1997年获批的LivaNova迷走神经刺激、2013年获批的NeuroPace反应性神经刺激系统RNS,以及2018年获批的Medtronic丘脑前核脑深部电刺激。其中只有RNS会直接读取脑信号,它持续监测颅内脑电,发现异常模式后才放电刺激。新一代产品在尝试两件事:一是加入感知与闭环算法,二是不开颅、少进脑,把电极放到头皮下或颅骨外。PRECISIS、Adraxe、Synergia Medical和iVEAcare等公司的相关系统大多仍处于早期研究阶段,公开疗效数据样本很小,PRECISIS计划入组约200人的关键性试验尚未出结果。

一名ALS患者颅内同测两种信号,支架电极每通道信号更强

一位因肌萎缩侧索硬化症(ALS)导致严重上肢瘫痪的参与者,在同一场实验里同时戴上血管内支架电极阵列和头皮脑电帽,尝试做踝关节屈伸动作。两种方式在运动尝试时都出现了明显信号变化,但支架电极在每个通道上的运动调制更强,且不受颅骨衰减影响。头皮脑电更容易被眨眼和咀嚼肌活动干扰,支架电极则记录到明显的心电信号。两种方式都没能可靠区分左右踝运动,说明空间定位仍是难点。

神经行波分析新方法在狨猴与人类脑电中识别相反传播模式

研究人员提出一种神经行波分析框架,并在狨猴皮层脑电和人类脑电数据中识别出沿相反方向传播的活动模式。这些行波集中在特定的空间和时间频率范围,涉及alpha及低beta频段,传播速度被作者评估为符合生理范围。新框架同时分析时间频率、空间频率与传播方向,可适用于不规则传感器布局,并帮助区分传播的波与驻波。研究还提出用于单次试验检测的方法。结果涉及动物和人类神经信号分析,不代表脑机接口控制性能或临床效果已获改善;该研究为未经同行评审的预印本。

iMINDBench 发布:跨机构颅内脑电解码有了统一考卷

颅内脑电信号来自植入大脑内部的电极,一直被看作解码人的意图的理想信号来源,但各家数据集和预处理方式不同,模型到底有没有变好很难说清。研究团队把三家机构的自然观影数据、15项解码任务、统一的预处理流程和固定的评估划分放进同一个基准,结果发现:预训练系统在自己那套预处理流程里通常能赢过基线,可换到别的机构数据上,传统频谱基线的表现依然有竞争力。更值得注意的是,把其他受试者或其他机构的数据增加到25倍,相比只用同一场次数据训练,提升依然有限,甚至要看具体任务。

跨脑区波形预测覆盖56条通路,精度高于13种对照模型

研究人员提出跨脑区信号转换框架NeuroGate,尝试用一个已记录脑区的信号,预测另一个未记录脑区的波形。在涵盖啮齿动物局部场电位、人类立体定向脑电和皮层脑电,以及头皮脑电的56条通路上,其波形预测精度优于13个深度学习和线性基线模型。研究还通过沉默梨状皮层输出检验预测方向性:梨状皮层至嗅球的预测在全部8轮交叉验证中失效,反向预测则得以保留。作者认为,这一结果与单突触解剖结构相符,并展示了评估记录信号冗余、检验方向性转换的应用。本研究为预印本,尚未经同行评审。

单个皮层脑电植入体同时解码语音和手势,3名瘫痪患者借此驱动虚拟化身

瘫痪患者往往同时失去说话和做手势的能力,而以往的脑机接口大多只解码其中一种。加州大学旧金山分校研究团队发现,仅用一个贴在大脑皮层表面的高密度电极植入体,就能同时读出患者想说的话和想做的手势。3名瘫痪参与者尝试说话、做手势,或两者同时进行,就能控制一个按本人定制的虚拟化身。研究人员还发现,模型同时用单独动作和同时动作的数据训练,在各种场景下表现都更好。这项研究表明,一个植入体可以同时控制多种动作输出,让脑机接口的交流方式更接近自然对话。
2026 年 8 月

血管内神经接口首次刻画小脑邻近刺激的强度时程特性,无需开颅手术

该研究2026年8月13日发表于《Journal of neural engineering》,首次刻画了小脑邻近区域血管内电刺激所诱发皮层诱发电位的强度时程特性。研究者指出,植入手术的创伤限制了临床推广;血管内神经接口经由脑血管到达颅内靶点,提供了另一条路径。研究者将一种聚合物基支架电极阵列送入绵羊模型的左侧横窦,通过支架电极向小脑方向发放双相电流脉冲,并用硬膜下皮层脑电网格记录皮层反应。血管内刺激可稳定诱发时间锁定的皮层电位,早期与晚期成分分别出现在刺激后约40毫秒和100毫秒。强度时程分析给出了基强度与时值,为参数选择以及与已有颅内刺激方式的比较提供了定量依据。

电极网格面积最多缩减94%,为植入式脑机接口手术减负

荷兰乌得勒支大学医学中心脑中心等机构的研究者,在9名癫痫患者中系统比较了32、64和128通道皮层脑电(ECoG)网格内所有可能的矩形子网格对手部动作分类的表现。结果发现,只要电极覆盖信息丰富的脑区,网格面积可较原始网格缩减75%至94%,分类性能不会明显下降;但当面积低于约60平方毫米的临界阈值后,性能会显著下滑。该研究于2026年8月7日发表在《神经信息学》期刊上,为缩小植入式脑机接口的电极覆盖范围、降低手术负担提供了直接依据。

大脑内侧壁信号也能解码手指运动,四名受试者皮层脑电证实

该研究2026年8月7日发表于《Journal of Neural Engineering》,分析了四名受试者的皮层脑电记录,考察大脑半球内侧壁区域对手指运动解码的贡献。结果显示,多个内侧壁亚区观察到显著高于随机水平的手指运动检测,局部运动电位与8至12赫兹、12至34赫兹频带振荡功率对解码性能贡献最强。特征动态与初级运动皮层具有共同特性,包括运动前去同步化,也表现出区域特异的正负局部运动电位调制。尽管运动检测是主要结果,两名受试者的内侧壁通道能显著区分单个手指,一名受试者对侧与同侧手指运动均可解码,但该观察基于个案,属初步结果,需要进一步研究确认跨个体普适性。
2026 年 7 月

神经解码器把输出限制在人做得出的动作里,换新记录后性能衰减更慢

布朗大学研究者在bioRxiv上传预印本,提出名为Neural SS-DMP的运动解码模型。模型不直接输出手的坐标,而先从神经信号里推断一组描述动作意图的参数,再交给一个遵循物理规律的运动生成器画出完整轨迹,解码结果因此天然落在人体做得出的动作范围内。生成器还会按每个人的训练数据调整,把通用的运动规律与这个人自己的动作特点混合。作者称,两类神经记录数据上的测试显示,模型的准确率与轨迹平滑度均优于现有强方法,且在时间靠后的新记录上性能保持得更久。该研究为预印本,尚未经过同行评审,全部结果基于离线数据,未在实时控制中验证。

深度学习只用发作间期脑电定位致痫区,161名患者跨中心验证

研究团队开发了一种处理多通道发作间期颅内脑电的深度学习架构,用于在不依赖发作期记录和人工标注的情况下定位致痫区。模型结合Morlet小波时间Transformer编码器与空间注意力编码器,在7个独立中心的50.5小时数据上评估,覆盖161名患者和17,012个通道。留一中心交叉验证得到汇总AUROC为0.778,95%置信区间为0.748至0.808,各留出中心的区分能力均高于随机水平。结果显示,跨中心、跨植入方式的表现与既有电生理基线相当,但仍需前瞻性临床验证。该研究为medRxiv预印本,尚未经过同行评审。

运动皮层灰质保留程度与ALS患者脑机接口控制能力相关

荷兰乌得勒支大学医学中心(UMC Utrecht)脑中心下属的乌得勒支BCI实验室(Utrecht-BCI Lab)发布预印本,探讨为何部分肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者能更好地控制植入式脑机接口(BCI)。该实验室由Nick Ramsey领导,专注于侵入式脑机接口研究。研究发现,运动皮层灰质的保留与更高质量的脑信号相关,提示基于MRI的测量可能有助于识别适合植入BCI的候选者。该研究于2026年6月23日上传至medRxiv,DOI为10.64898/2026.06.23.26355654。
2026 年 6 月

可注射水凝胶补上硬膜屏障,皮层记录稳定保持三周

该研究提出一种可注射、原位成胶的多功能水凝胶,用于解决微ECoG皮层记录中的硬膜屏障破坏、皮层微动削弱装置-组织耦合与生物污染引发异物反应等失效模式。水凝胶结合多巴胺接枝海藻酸钠与支化聚乙烯亚胺,形成抗非特异性蛋白吸附且具儿茶酚介导湿粘附的准两性离子网络,通过双重大分子交联在手术兼容条件下快速凝胶化,无需依赖可扩散的小分子单体。与128通道柔性微ECoG网格阵列整合后,该平台在3周的早期慢性期内降低了胶质激活与纤维化包裹,并保持稳定、高保真的皮层记录。作者认为,在单一界面材料中协同设计屏障修复、界面粘附与抗污保护,可改善长期功能。
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