复旦大学团队脑脊接口研究获突破

慧聪教育网 2024-10-11 11:26 来源：中国教育新闻网

【慧聪教育网】只需在脑部和脊髓分别植入电极芯片，在大脑与脊髓间搭建一条“神经旁路”，瘫痪患者就有可能重新自主控制肌肉，恢复下肢站立及行走功能。复旦大学类脑智能科学与技术研究院加福民青年教师团队研发新一代用于脊髓损伤患者的植入式脑脊接口设备，为脊髓损伤患者带来站立行走的希望。日前，相关项目“植入式脑脊接口关键技术与系统研制”在约1400个参赛项目中脱颖而出，获2024年全国颠覆性技术创新大赛优胜奖，预计年底开展首例临床试验。

如何使脊髓损伤致瘫患者恢复运动能力，一直以来都是医学界的重大难题。2023年，瑞士洛桑联邦理工学院的博士团队开展了脑脊接口研究，通过采集、解码脑部信号并对脊髓下肢相关区域进行电刺激，连接大脑和脊髓神经通路，使四肢瘫痪患者实现自主行走，甚至实现了脊髓损伤部位神经突触重塑，但在脑电运动解码、脊髓神经根个体化重建、系统集成与临床应用等方面还存在许多不足。

加福民团队由此展开的新一代脑脊接口技术研发，具有“高精准、高通量、高集成、低延时”的特点。现有脑脊接口解决方案采用多设备植入模式，需要分别在大脑左右侧运动皮层植入两台脑电采集设备、在脊髓植入一台脊髓刺激设备。加福民团队提出“三合一”的系统设计方案，将三台设备集成为一台颅骨植入式微型设备，在减小患者术后创口的同时，也能实现采集与刺激一体化，对患者自主运动进行闭环调控。这个方案可将解码过程由体外转入体内，提高脑电信号采集稳定性和效率，最终实现百毫秒级别的解码速度和刺激指令输出（正常人的反应时间为200毫秒左右），这意味着在未来，脊髓损伤患者的行走步态将更加自然流畅。