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天津脑机接口实验室展示意念控物:脑电帽读取运动想象驱动机械手

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摸鱼不慌管理员

6月16日,新华社“活力中国调研行”记者团在天津市脑机交互与人机共融海河实验室见证了一项前沿技术的现场演示。使用者佩戴轻便脑电帽,通过想象右手握拳,即可让一旁的仿生机械手同步完成握拳动作,实现了意念对机械设备的直接控制。

脑机接口:从大脑信号到外部设备的实时翻译

在“神工-神机脑机智能康复系统”演示区,工作人员介绍,偏瘫患者肢体虽无法自主活动,但若仍能产生运动想象,该设备即可读取对应的脑电信号。这些信号被实时解码后,用于驱动外部康复装置,帮助患者重塑神经通路,逐步恢复运动能力。

“偏瘫患者肢体动不了,但只要能产生运动想象,我们就能读取脑电信号,驱动设备帮他们重塑神经通路,慢慢恢复运动能力。”——现场工作人员

技术原理拆解:想象→信号→驱动

演示流程分为三个核心步骤:

  • 使用者通过屏幕提示,在脑中模拟特定动作(如右手握拳);
  • 脑电帽采集该想象动作产生的脑电信号;
  • 系统实时分析信号并指令仿生机械手执行对应动作,完成闭环。

康复场景的直接价值

该技术并非仅停留在演示阶段,其目标人群明确指向偏瘫患者。通过反复进行运动想象训练,患者大脑运动皮层的神经可塑性可被激活——这一过程不依赖患者残存的肢体力量,而是直接“绕过”受损部位,利用脑机接口作为桥梁重建大脑与外部设备的通信。

天津脑机接口实验室展示意念控物:脑电帽读取运动想象驱动机械手  第1张

脑机海河实验室推出神工一号 康复设备落地全国10余省份

脑机接口技术正如同一把破译密码的钥匙,在人脑与外部设备之间搭建起信息高速路。近日,脑机海河实验室团队展示了其在脑机接口领域的最新成果:将脑电信号转化为机器可读指令,实现人机直接交互,并为神经疾病治疗提供新可能。

技术路径与临床落地

脑机海河实验室是国内脑机接口领域的探路者。2014年,团队推出将脑机接口和卒中康复结合的神工一号系统,该技术已从实验室走向病房。据天开燧世(天津)智能科技有限公司总经理顾斌介绍,实验室孵化的康复设备已落地全国10余个省份、数十家医院,仅京津冀鲁地区就投放了30多套。顾斌在读博期间便思考如何让成果走出论文,这份热情驱动其投身脑机接口领域。

“我们的康复设备已落地全国10余个省份、数十家医院,仅京津冀鲁地区就投放了30多套。”——天开燧世(天津)智能科技有限公司总经理顾斌

应用场景扩展

随着技术不断成熟,脑机接口的应用场景正在扩容。偏瘫患者可依靠意念驱动康复设备逐步恢复手脚功能;佩戴便携睡眠头环能精准调控睡眠状态;抑郁症诊疗、重症无创颅内压监测也都有了新的解决方案。这些应用均基于脑机接口对脑电信号的解码能力。

专业名词解释与主体简介

脑机接口:指在大脑与外部设备之间建立直接通信通道的技术,通过采集、解析脑电信号,将人类思维转化为机器指令,无需依赖外周神经和肌肉系统。

脑机海河实验室:国内脑机接口领域研发机构之一,2014年推出神工一号系统,致力于将脑机接口技术与医学康复深度融合。

产业影响逻辑

从实验室到病房的转化路径,意味着脑机接口技术已突破基础研究阶段,进入规模化临床应用。设备在京津冀鲁等地区的投放,反映出该技术在卒中康复领域已形成可复制的诊疗模式,其商业化进程或将加速医疗康复行业的智能化升级。

天津脑机接口实验室展示意念控物:脑电帽读取运动想象驱动机械手  第2张

我国脑机接口企业总量突破200家 政策与临床应用同步加速

当前,脑机接口产业化进程正在加速落地。最新数据显示,我国脑机接口企业总量已突破200家。与此同时,从运动康复到听觉重建,多项来自实验室的技术成果已进入临床应用阶段。

技术创新:从运动康复到听觉重建

在脑机海河实验室展示的一款康复设备,已帮助患者实现功能改善。据天津大学医学部药物科学与技术学院院长、脑机海河实验室副主任刘秀云介绍,有患者在接受上肢脑机康复训练时,意外发现下肢功能也得到显著改善。她表示,科学技术与工具的创新正催生新的科研突破,未来有望衍生出更多新型诊疗方式。

“科学技术与工具的创新,正催生新的科研突破,未来有望衍生出更多新型诊疗方式。”——刘秀云

除了运动功能恢复,脑机接口技术也被用于听觉重建。脑机海河实验室常务副主任倪广健表示,团队研发推出的神工-神耳系统,可以提取大脑的放电波形,直接读出大脑对声音的反应,从而帮助医生将人工耳蜗、助听器调到最适配的频道,让患者从“听得见”变成“听得清、听得懂”。

政策合力护航产业驶上快车道

脑机接口作为未来产业,正获得政策层面的密集支持。该技术首次写入政府工作报告、列入十五五规划纲要,各地也陆续印发相关规定加强培育力度。政策合力正护航脑机接口稳妥驶上发展快车道。

从实验室里的前沿探索,到病房里的康复设备,再到不断扩容的产业生态,脑机接口的每一步落地,均被视为我国创新活力的生动注脚。在脑机海河实验室一段播放的影像中,使用过神工-神耳系统的天津小海豚听障儿童合唱团成员,在舞台中央清晰响亮地唱着《友谊地久天长》,台下荧光棒点点摇曳,轻柔的附和声此起彼伏。