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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 8 月

植入式运动脑机接口需要统一临床结局框架

一篇发表于《Neurorehabilitation and neural repair》的论文讨论植入式运动脑机接口从安全性与可行性验证走向监管批准、支付报销和持续临床整合时面临的结局评价问题。作者指出,该领域需要稳健、有效且可靠的临床结局评估,既能满足监管机构和支付方要求,也能反映严重运动障碍人群的真实生活体验。论文把这一测量缺口视为临床转化中的关键障碍,并认为如果缺少合适指标,植入式脑机接口可能难以从早期可行性研究过渡到可报销治疗。文章由此主张建立统一的功能性临床结局框架。

同济医院完成华中首例全侵入式脑机接口手术,256通道电极植入皮层

华中科技大学同济医学院附属同济医院于2026年8月3日完成华中地区首例全侵入式脑机接口植入手术,患者8月13日出院。患者为因意外脊髓损伤高位截瘫、卧床两年的55岁女性。8根厚2到3微米的超柔性电极经颅骨上直径约1厘米的微孔植入大脑运动区皮层,每根电极32个触点,共256个信息通道。所用产品称为国内首款高通量单神经元级脑机接口,已获国家药监局创新医疗器械认定,报道未点名企业。

上海“脑智天地”揭牌满一年:52家企业入驻,博睿康获侵入式脑机接口全球首证

全国首个脑机接口未来产业集聚区上海"脑智天地"揭牌运营满一年,已落地企业52家、孵化器22个,覆盖柔性电极、脑机芯片、超声脑机等赛道。产业化方面,全球首款侵入式脑机接口医疗器械获批上市并开出首张临床处方,另有5款三类器械进入临床试验与审评阶段。近期公开展示的新产品包括非侵入式脑控消费终端、面向抑郁症治疗的一体化经颅磁神经导航系统,以及承载210万例PB级多模态数据的灵犀云脑功能疾病数据平台。上海脑机接口融资总额约21.17亿元,占全国近六成。

P300脑机接口走进课堂:格拉纳达大学用脑电读出学生默想的数字

西班牙格拉纳达大学团队将P300脑机接口技术带入中学课堂,用Bitbrain Versatile EEG系统在近百名中学生面前演示了如何仅凭脑电活动猜出志愿者心中默想的数字。该实验源于工业电子工程专业学生Marta Rodríguez Comino的毕业论文,由Joaquín T. Valderrama和Iván López Espejo博士指导。系统采用基于水电极的便携脑电设备,结合主成分分析和支持向量机解码注意力信号。

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。
2026 年 7 月

柔性多孔脑植入物减少胶质瘢痕并引导神经再生

华盛顿大学的研究人员开发了一种机械柔顺、精密多孔的脑植入物,在大鼠脑中植入4周后,相比固体水凝胶棒,多孔支架周围的星形胶质细胞包裹减少,更柔软的水凝胶降低了促炎性巨噬细胞极化,并在孔隙内观察到新生血管、神经元标志物和神经发生。该研究为减少胶质瘢痕、改善植入式中枢神经系统治疗的再生效果提供了潜在策略。

美国退伍军人事务部推进植入式脑机接口优化,提升瘫痪退伍军人居家独立使用电脑能力

美国退伍军人事务部研发办公室(VA ORD)正推进一项高精度植入式脑机接口(BCI)研究,旨在改善四肢瘫痪或因肌萎缩侧索硬化、脊髓损伤或中风而无法言语的退伍军人及其他患者的独立性。该项目将增强深度学习神经解码器与多状态手势解码,部署到电池供电的移动BCI设备上,供患者在家中独立使用电脑和触屏移动设备。准确性与可用性将在BrainGate临床试验已入组受试者中评估。

脑虎科技“三全”脑机接口进入CMDE创新医疗器械特别审查程序

脑虎科技公告称,其自主研发的“植入式脑机接口手部运动功能代偿系统”(即“全植入、全无线、全功能”的“三全”系统)通过公示,正式进入国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心(CMDE)的创新医疗器械特别审查程序,即通常所说的“绿色通道”。公司称这是国内首个进入该程序的硬膜下植入式柔性脑机接口产品。据公告,该系统已于2026年7月7日在复旦大学附属华山医院启动GCP注册临床试验,联合全国15家三甲医院多中心开展,临床试验数据将用于国家药监局(NMPA)的三类医疗器械注册申报。目前该系统处于审评与临床试验推进阶段,尚未获批上市,注册进度为厂商口径,需以监管部门公示为准。

Paradromics脑机接口植入患者大脑,获FDA批准开展临床试验

美国密歇根州的外科医生将Paradromics公司开发的脑机接口Connexus植入一名运动神经元疾病患者的大脑。该患者因疾病几乎丧失言语能力。Connexus通过植入运动皮层下1.5毫米处的421个微电极读取单个神经元信号,信号经患者胸部收发器传出,由AI转化为屏幕上的文字。Paradromics总部位于得克萨斯州奥斯汀,于2025年秋获得FDA批准开展该临床试验。

全球儿科脑机接口临床试验仅11项,儿童在BCI研究中或未获足够重视

一项基于注册库的横断面分析显示,全球儿科脑机接口(pBCI)临床试验仅有11项,覆盖7个国家,其中8项评估非植入式设备、3项评估植入式系统。非植入式试验中位入组29人、中位持续56天,植入式试验中位入组8人、中位持续365.3天。仅4项研究只纳入儿科受试者,其余同时招募成人和儿童。研究者指出,当前pBCI临床研究范围有限,儿童在BCI研究中可能未得到充分优先考虑。

新算法在脑机接口运动想象分类中兼顾高准确率与隐私保护

一项新研究提出一种混合马尔可夫链-空间统计(MCSS)机器学习框架,用于运动想象脑电信号的分类。该框架在BCI Competition III数据集IVa和IVb上,结合支持向量机对所有受试者取得高于98%的分类准确率,并通过将信号离散化为符号状态、构建转移概率矩阵,使原始神经波形难以被重建,从而保护隐私。研究还验证了对抗性成员推断攻击接近随机水平,特征反演攻击的重建相似度较低。

肌电信号接入混合脑机接口,把指令空间从15个目标扩到60个

一项新研究提出融合稳态运动视觉诱发电位(SSMVEP)和肌电(EMG)的混合脑机接口,通过并行架构将指令空间从15个目标扩展至60个,多模态信息传输率达62.33比特/分钟,优于单模态最高42.49比特/分钟。研究采用深度学习进行多模态信号解码,在保持分类精度的同时,为严重运动障碍患者提供了更易用的控制途径。

脑电运动想象分类新算法:仅数千参数,准确率超80%

脑机接口(BCI)需要从脑电信号中识别用户的运动意图,但传统深度学习模型往往参数庞大、计算开销高。研究人员提出一种名为Ghost-LENet的轻量级卷积神经网络,在BCI Competition IV-2a和IV-2b数据集上分别达到82.18%和83.05%的分类准确率,而可训练参数仅数千。该模型结合膨胀时间卷积、平稳小波变换、动态残差融合与Ghost模块,在保持高精度的同时大幅降低模型复杂度,为资源受限的BCI应用提供了新方案。

多模态脑机接口飞行模拟实验:同步采集EEG、眼动、ECG与GSR

在伦敦大学学院与Tom Carlson教授合作的工作坊中,研究人员演示了在飞行模拟实验中同步结合脑电图(EEG)、心电图(ECG)、皮电反应(GSR)和眼动追踪。实验使用g.Nautilus 28通道无线EEG、ECG、GSR传感器和Tobii Pro Glasses 3眼动仪,实时同步采集多模态生物信号,监测两个完整飞行周期(起飞、自由飞行、着陆)中的心理负荷、参与度和心率变异性(HRV)变化。该设置可在30分钟内完成准备,参与者全程保持移动自由。

脑瘫儿童脑控康复校准时间有望大幅缩短,跨被试学习准确率达91%

一项预印本研究提出,利用跨被试累计学习和迁移学习,可显著减少脑瘫儿童运动相关皮层电位(MRCP)脑机接口系统的校准需求。研究在4名脑瘫儿童的27次训练中评估了双向长短期记忆网络,发现跨被试累计学习在无需会话内校准的情况下达到91%的准确率,加入迁移学习后准确率升至93%,均优于传统校准策略。

猴子伸手时额叶运动皮层的神经活动呈现时空异质性,研究为脑机接口植入定位提供参考

一项新研究揭示了猴子额叶运动皮层在伸手任务中神经活动的时空异质性,表明运动表征在不同皮层区域和深度上分布不均,这一发现可能为未来脑机接口植入的电极定位提供参考。该研究由华盛顿大学神经技术中心的研究团队完成,使用高密度层状微电极阵列记录了两只雄性猴子的神经活动。研究发现,目标方向信息在皮层表面和深度上呈异质性分布,不同神经群体的时间动态差异显著,但任务信息量可预测神经群体的动态相似性。这一发现凸显了运动表征的时空复杂性,有助于优化脑机接口植入策略。

感觉引导联合学习框架加速运动想象脑机接口技能习得

非侵入式脑机接口面临学习效率与控制精度挑战,尤其对无经验用户。一项新研究提出感觉引导的联合学习框架,将人类运动学习与自适应机器学习结合。在31名无经验参与者中,一维在线离散准确率达86.0%,二维达77.5%,连续控制准确率分别为77.5%和66.9%。触觉引导减少用户探索、加速神经适应,样本重加权使解码器更新与人类学习轨迹对齐。该框架将脑机接口训练从被动校准转变为主动的人机联合学习,为沟通与康复提供实用可扩展的神经接口。论文由卡内基梅隆大学团队完成,发表于《自然·通讯》。

MOJO框架让神经解码器在标签稀缺时更准,预印本研究覆盖猴、鼠与人

预印本研究提出MOJO训练框架,将掩码自编码与监督学习结合,用于脉冲级神经数据解码。在猴子运动皮层、小鼠多脑区记录及人类语音皮层脑电数据上,MOJO均优于纯监督训练模型,尤其在标签受限的少样本微调场景中提升明显。该方法还改善了神经元表征的可解释性,为利用无标签数据训练神经基础模型提供了新路径。该研究于2026年7月15日上传至arXiv预印本平台,尚未经同行评审。

联邦图学习框架融合脑电与肌电,提升混合脑机接口运动意图识别

混合脑机接口研究面临脑电信号空间分辨率低、数据量小且涉及隐私、以及联邦学习中数据分布不均等挑战。一篇发表于《Computing and Informatics》的论文提出名为FSDFGL的联邦图学习框架,在构建图数据时将肌电信号融入脑电信号,并在联邦学习过程中仅共享结构信息,以避免异构特征共享导致的性能下降。在TAN数据集上的实验表明,该框架在识别复杂运动意图方面具有优势。

Neurosom获美国专利,用贝叶斯超分辨率提升脑电溯源与经颅电刺激引导

Neurosom宣布获得一项新专利,名为“用于脑电图源分析和经颅电刺激的贝叶斯超分辨率方法”,美国专利号12,663,866。该技术结合贝叶斯统计建模、个性化脑电数据与脑图谱模型,旨在实现脑电活动起源的“超分辨率”定位,从而提升经颅电刺激的引导精度。

脑虎科技启动脑机接口注册临床试验,评估四肢瘫痪患者上肢功能代偿

脑虎科技宣布,其“植入式脑机接口手部运动功能代偿系统”在复旦大学附属华山医院启动GCP注册临床试验,拟评价系统用于颈段脊髓损伤所致四肢瘫痪患者上肢功能代偿的安全性和有效性。据公司介绍,试验由华山医院毛颖教授团队担任主要研究者,采用多中心协作模式,共涉及15家三甲医院,数据将用于国家药品监督管理局的三类医疗器械注册申报。该系统采用硬膜下皮层表面柔性电极,电池及无线传输、充电单元置于胸部皮下。此次宣布的是注册临床试验启动,并非产品已获批或疗效已得到证实。

SpikeGadgets推出无线Neuropixels记录器

SpikeGadgets推出兼容Neuropixels探针的无线数据记录器,使动物无需线缆即可携带整个记录系统,在自由活动或飞行状态下进行高密度神经记录。过去一年,四项研究采用该组合,在蝙蝠、大鼠和狨猴中取得了新发现。这些研究重塑了关于海马体回放、前额叶序列编码和发声交流的长期假设。SpikeGadgets是一家专注于神经科学工具的公司,其无线数据记录器将探针数据直接写入板载存储,解决了传统有线记录系统限制动物活动的问题。

微软与INBRAIN合作推进AI脑机接口治疗

微软与INBRAIN Neuroelectronics宣布合作,共同推进人工智能驱动的脑机接口治疗。INBRAIN是西班牙的一家神经技术公司,专注于开发基于石墨烯的脑机接口设备,其系统结合石墨烯电极与AI算法,能够高精度读取和影响大脑信号。此次合作将利用微软的云计算与数据基础设施,加速神经系统疾病治疗方案的开发。INBRAIN表示,其技术平台结合了神经科学、生物电子学和人工智能,旨在改善全球神经健康。此次合作标志着大型科技公司进入脑机接口治疗领域,可能加速相关疗法的研发与商业化进程。

INBRAIN与微软达成AI合作,推进脑机接口实时自适应

脑机接口公司INBRAIN Neuroelectronics宣布与微软达成合作,将利用微软的大语言模型和数据分析工具,使其脑机接口能够实时自适应。INBRAIN Neuroelectronics是一家开发石墨烯电极脑机接口的公司,技术路线覆盖侵入式与非侵入式应用,致力于神经系统疾病的治疗。该公司近期还与梅奥诊所合作,加速神经系统疾病脑机接口疗法的临床开发与商业化,并正在开展由研究者主导的临床试验。此次合作标志着科技巨头的大模型能力开始进入脑机接口的信号解码环节,是脑机接口产业与AI深度融合的信号。
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