我国自主研发"北脑一号"脑机接口系统实现重大突破 首批临床植入取得显著成效

问题:脑机接口被视为医疗与信息技术交叉的前沿方向,但长期面临“能否稳定采集高质量信号、能否安全长期植入、能否在真实场景中产生可验证疗效”等关键挑战。

对脊髓损伤、言语障碍等患者而言,如何在保证安全的前提下实现意图解码与功能重建,是临床迫切需求;对产业而言,如何打通从基础研究到器械注册、临床试验再到规模化应用的链条,是决定赛道能否真正落地的核心命题。

原因:此次入选的“北脑一号”项目之所以受到关注,关键在于同时回应了“信号质量、系统集成、使用便捷”三方面难题。

其采用薄而柔的高密度皮层电极贴敷于硬脑膜,可实现128通路脑电信号采集,并通过编解码算法解码大脑意图,实现对光标等外部对象的控制。

更重要的是,系统以无线方式实现全植入,在减轻外部连线依赖的同时,为长期使用的可行性提供了技术路径。

研发团队介绍,项目攻克高集成度微型主机、新一代无线短距通信技术以及实时准确、多场景适配的编解码算法等关键技术,形成从硬件到算法的完整系统能力。

影响:临床反馈为技术价值提供了更具说服力的注脚。

据介绍,目前“北脑一号”智能脑机系统已植入6名患者体内。

部分受试者在脑机康复训练后实现不同程度功能改善:有脊髓损伤患者在训练后运动功能得到重塑,在无动力支撑器具和助行器辅助下逐步恢复行走;有高位脊髓损伤导致四肢截瘫的患者实现脑控光标与游戏交互,上肢运动功能也出现一定程度康复。

与此同时,项目在言语障碍方向实现对中文语言的解码,帮助患者重建交流能力。

这些进展表明,脑机接口正从实验室可行性验证走向临床场景有效性验证,技术“能用、可用、好用”的边界正在被进一步拓展。

对策:从地方发展角度看,昌平的路径体现出“政策牵引+平台承载+链条协同”的组合发力。

自2018年北京脑科学与类脑研究所在昌平成立以来,围绕脑认知、脑医学、类脑计算等相关领域持续布局,为脑机接口的基础研究与转化提供了学科与人才支撑。

2023年发布的医疗器械产业提升行动计划,将脑机接口明确为尖端产业方向,为长期规划、要素集聚与机制创新奠定基础。

2025年进一步推出全市首个脑科学与脑机接口产业发展行动计划及配套措施,与市级行动方案形成衔接联动,强化了从研发到注册再到应用推广的政策体系化供给。

产业层面的协同同样关键。

脑机接口链路长,涉及电极、芯片、算法、软件、材料、加工制造与临床资源等多个环节,单一主体难以完成全栈突破。

项目研发过程中,生命科学园周边企业在动物实验、电子元器件研发、机械加工等方面提供支撑,缩短了从试验到迭代的周期,提高了合作效率。

随着上下游企业的技术迭代与资源共享,创新要素在区域内形成循环,推动“产品—验证—再优化”的快速闭环。

当前昌平已集聚29家相关企业,呈现领域覆盖较全、应用方向聚焦、产值处于起步的阶段特征,并逐步形成覆盖“注册检验—临床试验—申报注册”的完整链条能力,已有多款产品取得Ⅱ类、Ⅲ类医疗器械注册证,为临床基础应用提供工具支撑。

前景:面向未来,脑机接口的发展将更强调安全性、稳定性与规模化可及性。

一方面,临床应用需要更长期的数据积累与更严格的循证评估,以明确适应证边界、训练方案标准与疗效评价体系;另一方面,系统的小型化、低功耗与算法泛化能力仍是决定体验与成本的关键。

随着政策体系持续完善、产业链协同进一步加深、临床资源与科研平台形成合力,脑机接口有望在神经康复、交流辅助等领域率先实现更广泛应用,并在医疗器械与数字医疗融合趋势下催生新的产业增长点。

"北脑一号"的成功不仅是一项技术突破,更是我国脑科学与脑机接口产业从基础研究向临床转化迈进的重要标志。

这一成果的取得,既体现了科研机构的创新能力,也充分说明了完善的产业生态和有力的政策支持对于前沿技术发展的重要作用。

随着更多患者从脑机接口技术中获益,这一领域的应用前景将不断拓展。

昌平区作为北京脑科学与脑机接口产业的重要承载地,正在以"北脑一号"为标杆,加快推进产业集群建设,力争在这一关乎人类未来的科技领域占据更加重要的地位。