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侵入式脑机接口

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侵入式脑机接口通过植入大脑皮层的电极阵列直接采集神经信号,是当前信号分辨率和解码精度最高的技术路线。本专题跟踪该领域的临床试验进展、器件工程突破与监管动态,涵盖 Neuralink、Blackrock Neurotech、Paradromics、Precision Neuroscience 等主要参与者。

2026 年 9 月

皮层内脑机接口经硬膜无线传输数据,速率达500Mbps

imec与埃因霍温理工大学、鹿特丹伊拉斯谟医学中心的研究团队为皮层内脑机接口设计了一套2级无线架构,先用经硬膜的电流耦合体通道通信把自由漂浮微电极阵列的数据送到颅内单元,再经皮传到体外。该研究2026年9月1日发表于《Communications Engineering》。在体模和离体人头标本实验中,经硬膜链路在20%占空比下传输速率最高达500Mbps,误码率低于10⁻⁵。系统内置的按变化量发送编码器SODA最高可把数据压缩11.4倍,从而降低发热负荷。脑芯片模型测试显示,该系统不会诱发非预期的神经活动。
2026 年 8 月

全球已有逾150名儿童植入脑机接口

全球已有逾150名儿童接受植入式脑机接口(iBCI)植入,作者预计随着器械商业化这一数字将快速增长。为不让儿童群体掉队,一篇2026年8月31日发表于《Neurorehabilitation and Neural Repair》的论文为儿童群体绘制了植入式脑机接口路线图。论文说明,iBCI能直接记录大脑信号并连续、高速、高保真地转换为计算机指令,而儿童对应的适应证和发育阶段植入的技术及伦理问题一直缺少系统讨论。论文列明证据缺口、所需步骤和强化关注这一群体的理由,其内容来自作者两年积累的多场跨界研讨,包括首场“儿童复杂需求植入式脑机接口国际虚拟峰会”和第11届国际脑机接口学会会议工作坊。

柔性电极材料与结构设计更新,让植入式脑机接口长期稳定

《SmartMat》2026年8月31日发表柔性植入式脑机接口电极的材料与结构设计综述。文章指出,植入式脑机接口正在经历一场范式转变,从刚性硅架构转向柔软、结构上可自适应的系统,以求与神经组织实现无缝的长期整合。综述认为,这一转变由材料科学与微纳加工的突破推动,使新一代系统获得了此前难以达到的机械顺应性、稳固的界面粘附与高保真信号采集能力。电极与组织界面的长期稳定性,一直是侵入式脑机接口最核心的瓶颈之一。

海马记忆假体走向首次人体试验,综述提出材料协同设计框架

解码海马活动并给出自适应刺激的闭环脑机接口式记忆假体,正从动物概念验证阶段转向首次人体试验。杭州电子科技大学等机构的研究者在综述中提出,要做出可长期植入的系统,必须把此前被分开研究的三个子系统放进同一个结构、性质、工艺(SPP)框架里协同设计,分别是生物相容电极界面、片上神经形态计算和闭环控制硬件。综述把θ相位追踪、θ-γ耦合、尖波涟漪检测等神经科学发现,映射到延迟、采样率、电荷注入等工程指标,以及阻抗、开关耐久性、长期稳定性等材料指标,并对两类主要材料给出SPP分类。作者同时指出,部分小样本临床结果存在被过度外推的情况。

脑电图可检测1型糖尿病低血糖,轻量分类器准确率达96%

一项概念验证研究显示,基于脑电图(EEG)的非侵入式脑机接口方法可区分1型糖尿病患者的低血糖与非低血糖状态。在数据受限条件下,二次判别分析分类器达到96.2%的准确率,且低血糖状态伴随特征性的delta和beta波段改变。该方法有望为低血糖早期预警提供无创、可实时运行的检测途径。

新算法让脑电分类器跨人通用:无需校准,性能接近最优基线

脑机接口(BCI)分类器通常需要针对每位用户校准,限制了实际应用。美国科罗拉多大学博尔德分校的研究人员提出一种名为ERP-XTTN的跨注意力架构,在无需校准的条件下实现跨被试的事件相关电位(ERP)分类。在三个公开数据集、八种ERP成分的评估中,三通道设置下其平均AUROC与最佳基线仅差0.025。该研究发表于《Journal of Neural Engineering》。

喷墨打印导电微图案引导神经细胞定向生长,西安交大团队提出体外筛选平台

西安交通大学附属医院与生物医学信息工程教育部重点实验室的研究团队在《Biofabrication》发表研究,开发了一种基于静电纺丝PLCL与喷墨打印还原氧化石墨烯(rGO)/生长因子微图案的体外筛选平台。该平台可同时调控导电、生化和拓扑线索,用于筛选打印层数、喷嘴配置和电场强度。实验显示,150 mV/cm直流电刺激下,PC-12细胞的神经元样突起生长和排列优于无刺激或300 mV/cm条件。

梅奥诊所团队整合植入式脑机接口平台,犬只植入超3年仍稳定记录

研究团队把CorTec公司的植入式神经传感与刺激设备Brain Interchange(BIC)和开源软件平台BCI2000整合成一套开放的研究系统,用来开发和测试植入式脑机接口与闭环神经调控方法。闭环指设备先读取脑信号,再据此调整刺激。在5只犬身上的长期验证中,最长植入超过3年,系统保持了稳定的慢性记录,也记录到部分通道逐步劣化及其机械原因;植入2年多后仍能解码脑功能。团队还在1名人类参与者身上验证了一维光标控制的可行性,并公开了手术、影像、分析流程和数据。该研究为预印本,尚未经同行评审。

XR环境下深度学习模型提升SSVEP脑机接口分类性能

扩展现实(XR)环境下的视觉刺激会降低脑电信号质量,但一项新研究显示,深度学习模型仍能保持较高的分类准确率。意大利那不勒斯费德里科二世大学的研究团队评估了SSVEP-TFFNet模型在XR条件下对稳态视觉诱发电位(SSVEP)的分类性能,并与传统方法滤波器组典型相关分析(FBCCA)进行了比较。研究使用了包含30名受试者、1200次试验的开放XR基准数据集,数据通过微软HoloLens 2采集。结果显示,SSVEP-TFFNet在XR条件下优于FBCCA,且将电极从8通道减少至6通道或4通道时,性能仍接近全通道配置。该研究为轻量化、可穿戴的XR脑机接口实现提供了证据。

XR脑机接口使用中,体现感与晕动对应不同脑电模式

一项针对慢性脊髓损伤参与者的个案研究发现,在扩展现实脑机接口(XR-BCI)使用中,体现感与额叶theta活动正相关,而模拟器晕动与感觉运动beta活动负相关。研究分析了17次XR-BCI会话,采用贝叶斯相关分析和多元线性回归,发现模拟器晕动是唯一与感觉运动beta活动独立相关的变量,且结果稳健。这表明XR-BCI操作中不同维度的主观体验对应部分不同的神经生理关联,为未来通过脑电实时监测用户主观体验、优化BCI训练与交互设计提供了基础。该研究由葡萄牙阿尔科伊唐健康高等学院、阿威罗大学和葡萄牙天主教大学的研究人员完成,于2026年8月27日发表于《Life》期刊。

脑机接口能力边界受固有局限约束,昆明理工团队提出应对策略

昆明理工大学团队在《生物医学工程学杂志》发表论文,系统分析脑机接口固有局限对能力边界的约束机制。研究指出,神经编码动态性、个体差异、低信噪比、部分可观测性和范式依赖性共同构成能力边界的形成基础,并在神经信息、人因和系统三个层面表现为解码精度、信息传输率、复杂意图解码、用户体验及系统稳定性等的上限。团队提出信息增强、自适应解码、人机协作和系统优化等策略,认为性能提升关键在于增强神经信息利用,而非克服底层局限。该研究为理解脑机接口性能天花板及未来提升路径提供了理论参考。

脑机接口神经植入体也能无线组网?加州大学伯克利分校团队提出DustNet

加州大学伯克利分校Muller实验室的研究人员在《IEEE生物医学电路与系统汇刊》发表论文,描述了一种名为DustNet的无线超声神经植入物网络。该网络由多个微型超声植入体组成,通过无线方式实现神经信号的采集与传输,为侵入式脑机接口提供了一种新的技术路径。论文于2026年8月27日由实验室网站公布。Muller实验室专注于神经接口与集成系统设计,DustNet是其继MRDust之后在超声神经接口领域的又一进展。

分布式脑机接口通信新框架:量子安全加密仅增加0.45毫秒延迟

脑机接口设备之间的无线通信需要既安全又低延迟,而量子计算机的威胁让传统加密面临风险。一项新研究提出PQ-NeuroLink框架,在模拟最严苛的蓝牙低功耗单跳条件下,采用混合后量子加密模式比不加密基线仅增加0.45毫秒的延迟,同时保持99.0%的数据包投递率。该框架将身份认证与数据流加密分离,为下一代分布式脑机接口提供了可复现的安全通信基础。研究由阿联酋大学的团队完成,发表于2026年8月26日的《Frontiers in Systems Neuroscience》。

BCI学会2025年研讨会聚焦关键试验的临床结局评估方法

2025年BCI学会会议与植入式BCI协作社区合作举办研讨会,讨论脑机接口关键试验中临床结局评估的选择、开发与验证。与会者强调患者异质性、缺乏广泛验证的COA,以及需要在家庭和日常环境中捕捉有意义结局等挑战。研讨会为iBCI-CC临床研究终点工作组建立透明流程奠定基础,旨在确定适合特定技术的健康意义方面和关注概念,并促进监管批准与医保覆盖。

新算法提升空中交通管制员脑电负荷识别准确率

在模拟多级管制任务的跨受试者评估中,动态微状态引导的图卷积网络(DMG-GCN)实现80.30%的平均准确率和78.63%的平均F1分数。该模型由南京航空航天大学等机构的研究者提出,用于解码空中交通管制员的脑电认知负荷。它通过动态选择性核时间卷积模块提取多尺度时频特征,微状态引导的动态图模块构建随时间演化的邻接矩阵以分离拓扑子网络,随后由时空图卷积模块聚合表征,时间自注意力机制聚焦任务关键转换时刻。探索性分析显示,提取的拓扑子网络空间模式与特定脑网络重组一致,涵盖从全局分布式监测到时间多模态整合及顶枕区并行处理。相关成果2026年8月26日发表于《Biosensors》。

智冉医疗启动植入式无线脑机接口临床试验,面向脊髓损伤四肢瘫痪患者

智冉医疗(BCIFlex Medical Technology)在中国启动一项临床试验,评估植入式无线脑机接口系统对脊髓损伤所致四肢瘫痪患者的安全性和有效性。该系统为侵入式无线脑机接口,旨在通过运动解码帮助患者恢复神经功能。试验已在美国临床试验注册平台登记,编号 NCT07784088,目前正在招募受试者。智冉医疗是一家总部位于北京海淀、在上海设有办公室的医疗器械公司,专注于侵入式超薄柔性电极技术,产品包括数字脑电图机及 SEEG 颅内深部电极。此次试验是该公司在脑机接口领域的重要临床布局,结果将为系统安全性和有效性提供关键数据。

无线脑电图在发育障碍儿童研究中应用增多,脑机接口占28.1%

一项范围综述发现,无线脑电图设备在发育障碍儿童研究中的应用呈上升趋势,其中脑机接口技术占纳入研究的28.1%。综述纳入64项研究、3103名参与者,显示脑机接口研究偏好低通道、干电极、消费级设备,而生物标志物驱动的研究则使用更高通道数和信号保真度。但数据质量报告严重不足:85.9%的研究未报告与有线脑电图的验证对比,79.7%未说明阻抗阈值。该综述由韩国延世大学和加拿大多伦多大学的研究团队完成,于2026年8月25日发表在《Journal of Medical Internet Research》上,是首篇系统梳理无线脑电图在多种发育障碍儿童中应用的综述,揭示了该领域标准化缺失的现状。

38名儿童设计自己的脑控沟通界面:他们想要动画、颜色和声音

一项针对38名8至12岁典型发育儿童的研究让他们使用P300脑机接口增强与替代沟通(P300-BCI-AAC)设计应用,创建自己偏好的图片界面,以了解儿童对这类沟通界面的设计偏好。研究发现,儿童普遍选择喜欢的颜色、动画效果(尤其是缩放动画)和声音提示;动画有助于视觉可达性和目标定位,背景颜色变化用于融入偏好色彩,视频GIF和图片覆盖层则增加个人相关性。这些发现强调了运动、颜色、个性化和视觉清晰度在儿童BCI-AAC界面中的初步重要性,为开发可定制、有吸引力的系统奠定了基础,也为未来纳入日常使用AAC的儿童及运动障碍人群的研究提供了方向。

清华团队以流匹配对齐神经与行为,运动解码无需重新校准即适用新速度

脑机接口解码器在校准条件之外往往失灵,换个速度、换只手、换个人就不准了。清华大学团队提出名为LAND的框架,用流匹配方法将神经信号与行为动力学在潜在空间中对齐,并利用无需配对的运动学先验来约束神经流形的几何结构。在合成数据、1名四肢瘫痪患者的硬脑膜外脑机接口记录和非人灵长类动物的多电极阵列记录上,LAND在未见过的运动速度上实现了零样本泛化,并在少量微调下改善了跨肢体和跨受试者的迁移表现。该研究为预印本,尚未经同行评审。

Arctop发布RLbF框架:用脑电信号训练大语言模型

Arctop发布了一篇论文配套文章,介绍其“基于脑反馈的强化学习(RLbF)”框架。该框架利用实时脑电测量,解码出工作负荷、压力等认知状态,作为奖励信号来训练大语言模型。文章称,这一方法能让模型在对话中感知听者的认知状态,并实时调整表达方式,从而改善沟通效果。目前,该框架已在其应用“Isaac”中部署,但仅使用单一维度(认知负荷)进行自适应。与传统RLHF依赖事后主观反馈不同,RLbF利用脑电信号提供连续、非自愿的反馈,使模型能实时感知话语对听者大脑的影响。这一方法首次将脑信号用于语言模型训练,但尚处于早期部署阶段,仅支持单一维度,且具体技术细节未完全公开。

借助皮层内脑机接口反馈,动物可在数百毫秒尺度上稳定前额叶神经活动

卡内基梅隆大学研究团队开发了一种皮层内脑机接口,使动物能够利用视觉神经反馈将前额叶皮层的神经群体活动维持在预设目标附近。人在执行任务时觉醒水平会随时间波动,觉醒过低对应困倦、过高对应压力状态,这些变化偏离最佳任务表现并体现为神经活动的波动。实验结果显示,动物通过逐时刻的神经反馈,在秒到数百毫秒的时间尺度上减少了神经波动,且觉醒相关的神经活动调节与脑机接口使用存在关联。研究团队认为神经反馈可能有助于增强或恢复对神经活动的调节能力,在觉醒调节受损的临床场景中具有潜在应用前景。该研究为预印本,尚未经同行评审,目前仅在动物模型中完成。

脑启发脑机接口:低功耗闭环神经技术的新框架

神经形态计算与脑机接口的结合,正催生一类更省电、更小巧、能闭环工作的神经技术。一篇近日发表于《npj Biomedical Innovations》的综述提出“脑启发脑机接口”(BI-BCIs)框架,将神经形态计算与脑机接口统一起来,目标是实现低功耗、闭环和小型化的神经技术。该框架有望推动神经假体和神经调控系统的发展,为治疗神经系统疾病提供新思路。综述由来自奥胡斯大学、斯坦福大学、南丹麦大学、热那亚大学、于利希研究中心和亚琛工业大学的研究人员共同撰写,于2026年8月20日发表。

斯坦福启动人类神经回路项目:毫秒级精度解码精神疾病脑活动

斯坦福大学神经科学家Karl Deisseroth领导的Wu Tsai Neurosciences Institute人类神经回路项目,在住院环境中结合非侵入性电极阵列和深部脑记录电极,以毫秒级精度采集脑活动数据,旨在解码精神疾病背后的神经机制。该项目已运行三年,数据通过光纤和铜线传输,往返时间小于半毫秒,支持闭环感知和响应。研究覆盖精神分裂情感障碍、边缘型人格障碍、自闭症、癌症相关抑郁等多种疾病。Deisseroth表示,关键创新在于毫秒级精度获取结果,是理解复杂精神症状的重要一步。

Orion视觉假体再易主:Cortigent将成纳斯达克公司子公司

据Neurotech Reports报道,原由Second Sight Medical Products开发的Orion视觉神经假体系统将再次更换母公司。Vivani Medical与纳斯达克上市公司ClearOne达成反向合并,其神经假体子公司Cortigent将成为ClearOne全资子公司,ClearOne将更名为Cortigent Holdings Inc.,股票代码CRGT。交易中ClearOne同意提交S-1注册声明,拟募集1000万至1500万美元。Cortigent计划开展约60名患者的Orion关键性试验,但资金缺口仍是挑战。

脑机接口引导电刺激改善脊髓损伤患者步态:巴西启动新试验

巴西Santos Dumont研究所启动一项临床试验,探索脑机接口(BCI)引导的功能性电刺激(FES)能否改善脊髓损伤患者的肌肉激活与步态。该研究所是巴西知名的神经康复研究机构,专注于神经系统疾病的康复治疗与辅助技术开发。试验已在美国临床试验注册平台注册,编号NCT07768930,2026年8月17日首次公开,目前状态为“进行中但未招募”。试验干预为踝背屈康复训练,患者佩戴脑电帽,系统实时读取运动想象相关脑电信号,当检测到主动意图时触发FES刺激胫骨前肌,以辅助踝关节背屈。主要终点是肌肉激活模式和步态运动学指标的改善。试验处于早期阶段,入组人数等关键信息尚未披露。

综述对比两类脑机接口,侵入式成功率最高100%但成本超25万美元

一篇2026年8月17日发表于《Theoretical and Natural Science》的脑机接口医学应用系统综述,从文献回顾、侵入式与非侵入式技术比较案例和跨学科评估三个角度展开。综述报告侵入式脑机接口可实现机器人臂控制80%至100%的任务成功率,但受限于手术风险、信号渐进退化与高于25万美元的成本,非侵入式脑机接口更安全、在社区神经康复中部署更广,卒中后上肢恢复有效率约为70%,却受限于信噪比差、约30%的BCI失语率与低信息传输速度。综述还探讨了神经数据隐私、自主性悖论、获取不平等等伦理与社会议题。

斯坦福教授因视网膜植入体获美国国防健康局奖项

斯坦福大学Daniel Palanker教授因开发PRIMA视网膜植入体,获美国国防健康局杰出研究成就奖。该植入体旨在恢复因疾病或损伤失去光感受器后的中心视力,通过植入视网膜下的2毫米芯片,由增强现实眼镜发出红外光,将光转换为电流刺激下一层神经元。2025年发表于《新英格兰医学杂志》的研究显示,该设备能让法律上失明的晚期干性黄斑变性患者阅读字母和单词。此次获奖因其对激光损伤视网膜的军人亦有潜在帮助。Palanker是斯坦福大学吴蔡神经科学研究所的附属成员,该研究所致力于推动神经科学前沿研究,其技术已获国际关注。

扫描11个省级脑机接口定价,置入费4389元至7980元,两地可医保支付

全国11个省级行政区已公布脑机接口医疗服务价格。侵入式置入费从四川二乙以下医院的4389元到北京的7980元,非侵入式适配费在643元至990元之间。四川、海南、青海、新疆按医院等级分档,上海由医院自主确定,江苏的三个数字只见于2025年7月公示稿。北京将三项列为甲类并限四家医院,浙江将非侵入式适配费列为乙类并限安装智能仿生假肢。四川、江西、海南、青海、新疆列丙类,上海暂不纳入,湖北和广东已定价、未纳入支付。
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