腦機接口(Brain-Machine Interface,BMI;Brain Computer Interface,BCI),指在人或動物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接,實現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。這一概念其實早已有之,但直到20世紀90年代以后,才開始有階段性成果出現(xiàn)。
腦機接口技術(shù)是一種變革性的人機交互技術(shù)。其作用機制是繞過外周神經(jīng)和肌肉,直接在大腦與外部設(shè)備之間建立全新的通信與控制通道。它通過捕捉大腦信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號,實現(xiàn)信息的傳輸和控制。
2023年,科學家們開發(fā)了可以將神經(jīng)信號轉(zhuǎn)化為接近正常對話速度的語句的腦機接口。全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京獲得成功,促進了介入式腦機接口從實驗室前瞻性研究向臨床應用邁進。隨著腦科學、人工智能和材料學的發(fā)展,腦機接口技術(shù)的不斷進步,它將在提高患者生活質(zhì)量、促進個性化和精準化醫(yī)療方面發(fā)揮重要的作用。2024年1月29日,首例人類接受了腦機接口公司Neuralink的植入物,目前恢復良好。初步結(jié)果顯示神經(jīng)元尖峰檢測(neuron spike detection)表現(xiàn)出良好的前景。2024年,中國團隊成功研發(fā)65000通道腦機接口芯片。
2025年2月17日,天津大學腦機海河實驗室和清華大學集成電路學院聯(lián)合,開發(fā)出一款基于憶阻器神經(jīng)形態(tài)器件的“雙環(huán)路”無創(chuàng)演進腦機接口系統(tǒng)。6月,中國成功開展首例侵入式腦機接口臨床試驗。12月17日,中國侵入式腦機接口臨床試驗取得新進展。2026年1月,海河實驗室消息,在軌腦機交互系統(tǒng)完成人類首次“太空腦機接口實驗”。
1924年,人類首次檢測到腦電信號,從那時開始,就有了腦機接口這一概念。
腦機接口,有時也稱作“大腦端口”direct neural interface或者“腦機融合感知”brain-machine interface,它是在人或動物腦(或者腦細胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。在單向腦機接口的情況下,計算機或者接受腦傳來的命令,或者發(fā)送信號到腦(例如視頻重建),但不能同時發(fā)送和接收信號。而雙向腦機接口允許腦和外部設(shè)備間的雙向信息交換。
腦機接口是一種在腦與外部設(shè)備之間建立直接的通信渠道。其信號來自中樞神經(jīng)系統(tǒng),傳播中不依賴于外周的神經(jīng)與肌肉系統(tǒng)。常用于輔助、增強、修復人體的感覺–運動功能或提升人機交互能力。
在該定義中,“腦”一詞意指有機生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng),而并非僅僅是“mind”。“機”意指任何處理或計算的設(shè)備,其形式可以從簡單電路到硅芯片。
對腦機接口的研究已持續(xù)了超過40年了。20世紀90年代中期以來,從實驗中獲得的此類知識顯著增長。在多年來動物實驗的實踐基礎(chǔ)上,應用于人體的早期植入設(shè)備被設(shè)計及制造出來,用于恢復損傷的聽覺、視覺和肢體運動能力。研究的主線是大腦不同尋常的皮層可塑性,它與腦機接口相適應,可以像自然肢體那樣控制植入的假肢。在當前所取得的技術(shù)與知識的進展之下,腦機接口研究的先驅(qū)者們可令人信服地嘗試制造出增強人體功能的腦機接口,而不僅僅止于恢復人體的功能。這種技術(shù)在以前還只存在于科幻小說之中。
神經(jīng)修復是神經(jīng)科學中和神經(jīng)的修復相關(guān)的領(lǐng)域,即使用人工裝置(假體)替換掉原有功能已削弱的部分神經(jīng)或感覺器官。神經(jīng)假體最廣泛的應用是人工耳蝸,截止到2006年世界上已有大約十萬人植入。也有一些神經(jīng)假體是用于恢復視力的,如人工視網(wǎng)膜,迄今在這方面的工作僅僅局限于將人工裝置直接植入腦部。
腦機接口和神經(jīng)修復的區(qū)別主要從字面上就可見其端倪:“神經(jīng)修復”通常指臨床上使用的裝置,而許多現(xiàn)有的腦機接口仍然是實驗性質(zhì)的。實踐上講神經(jīng)假體可以和神經(jīng)系統(tǒng)的任意部分相連接,如外周神經(jīng)系統(tǒng);而“腦機接口”通常指一類范圍更窄的直接與腦相連接的系統(tǒng)。
由于目標和實現(xiàn)手段的相似性,“神經(jīng)修復”和“腦機接口”兩術(shù)語經(jīng)??梢酝ㄓ?。神經(jīng)修復和腦機接口嘗試達到一個共同的目標,如恢復視覺、聽覺、運動能力,甚至是認知的能力。兩者都使用類似的實驗方法和外科手術(shù)技術(shù)。
一聽到“腦機接口”(BMI),也許會讓人以為身處科幻電影中,認為這是一種能夠升級人類能力的技術(shù)。例如,將人的大腦與計算機連接,通過思想隨心所欲地操縱機器;或者借助計算機將人與人的大腦相連,使之無需語言就能彼此溝通交流;等等。實際上,腦機接口研究的最初目的是有效地恢復患者因疾病或外傷喪失的運動功能和交流能力,它是一項應用于醫(yī)療、康復、護理等領(lǐng)域的技術(shù)。
腦機接口可分為感覺型(輸入型)和運動型(輸出型)兩種。
感覺型腦機接口,它是將輸入到人體傳感器的外界信息轉(zhuǎn)換(編碼)為電信號,通過植入到腦內(nèi)的電極將該信號傳遞給感覺神經(jīng),從而實現(xiàn)重建感覺功能。例如,對于存在聽覺障礙的患者,在其耳部植入小型傳聲器,將傳聲器采集到的聲音信息通過嵌入聽神經(jīng)的電極傳入腦內(nèi)(人工耳蝸),就可以達到恢復聽力的效果。在臨床上,這種技術(shù)已經(jīng)應用于佩戴助聽器改善聽力效果不佳的患者身上。
運動型腦機接口,簡單來說,它是通過思維來驅(qū)動機器。當要做某個動作時,計算機通過讀取大腦運動區(qū)的信號,就可以直接驅(qū)動機器。一般情況下,腦機接口指的是運動型腦機接口,多數(shù)人想象中的腦機接口也基本上是運動型的。
腦機接口技術(shù)中,有向人體植入某種裝置的侵入式,也有通過戴在頭部并從體外讀取腦的信息或者向腦傳輸信號的非侵入式。人工耳蝸就是侵入式腦機接口的例子。
腦機接口技術(shù)預計會得到快速發(fā)展。在可見的未來,有可能實現(xiàn)腦和外部網(wǎng)絡(luò)的直接連接。例如,將類似超小型智能手機的設(shè)備植入腦內(nèi),從而實現(xiàn)不用手持而是用腦對其直接操作。
如果發(fā)展到腦與外部網(wǎng)絡(luò)直接連接,則個人的思考、決策會在更大的程度上受到來自第三者或人工智能發(fā)出的信息的影響;自己腦內(nèi)思考著的信息如果可能泄露到外部,則會引起隱私方面的擔憂。有專家指出,無論采取什么樣的形式,腦和外部網(wǎng)絡(luò)的連接,都需要慎重對待。
在面向運動功能的腦機接口方面,發(fā)展算法重建運動皮層神經(jīng)元對運動的控制,該研究可以回溯到20世紀70年代。Schmidt, Fetz和Baker領(lǐng)導的小組在20世紀70年代證實了猴可以在閉環(huán)的操作性條件作用(closed-loop operant conditioning)后快速學會自由地控制初級運動皮層中單個神經(jīng)元的放電頻率。20世紀80年代,約翰斯·霍普金斯大學的Apostolos Georgopuolos找到了獼猴的上肢運動的方向和運動皮層中單個神經(jīng)元放電模式的關(guān)系。他同時也發(fā)現(xiàn),一組分散的神經(jīng)元也能夠編碼肢體運動。
上世紀九十年代中期以來,面向運動的腦機接口經(jīng)歷了迅速的發(fā)展。若干研究小組已經(jīng)能夠使用神經(jīng)集群記錄技術(shù)實時捕捉運動皮層中的復雜神經(jīng)信號,并用來控制外部設(shè)備。其中主要包括了Richard Andersen、John Donoghue、Phillip Kennedy、Miguel Nicolelis和Andrew Schwartz等人的研究小組。
迄今人類已經(jīng)能夠修復或者正在嘗試修復的感覺功能包括聽覺、視覺和前庭感覺。
人工耳蝸是迄今為止最成功、臨床應用最普及的腦機接口。
視覺修復技術(shù)尚在研發(fā)之中。這方面的研究和應用落后于聽覺同能的主要原因是視覺傳遞信息量的巨大和外周感覺器官(視網(wǎng)膜)和中樞視覺系統(tǒng)在功能上的相對復雜性。具體參見視覺假體。
美國約翰·霍普金斯大學的Della Santina及其同事開發(fā)出一種可以修復三維前庭感覺的前庭植入物。
2025年9月,西南地區(qū)首家腦機接口臨床研究病房在陸軍軍醫(yī)大學西南醫(yī)院正式掛牌。該病房配備了國際先進的腦電信號采集系統(tǒng)、神經(jīng)調(diào)控設(shè)備等腦機接口專用設(shè)備,以及由康復醫(yī)學、神經(jīng)外科、神經(jīng)內(nèi)科、生物醫(yī)學工程等領(lǐng)域?qū)<医M成的專業(yè)醫(yī)療團隊,將重點開展一系列前沿性臨床研究項目。
侵入式腦機接口主要用于重建特殊感覺(例如視覺)以及癱瘓病人的運動功能。此類腦機接口通常直接植入到大腦的灰質(zhì),因而所獲取的神經(jīng)信號的質(zhì)量比較高。但其缺點是容易引發(fā)免疫反應和愈傷組織(疤),進而導致信號質(zhì)量的衰退甚至消失。
視覺腦機接口方面的一位先驅(qū)是William Dobelle。他的皮層視覺腦機接口主要用于后天失明的病人。1978年,Dobelle在一位男性盲人Jerry的視覺皮層植入了68個電極的陣列,并成功制造了光幻視(Phosphene)。該腦機接口系統(tǒng)包括一個采集視頻的攝像機,信號處理裝置和受驅(qū)動的皮層刺激電極。植入后,病人可以在有限的視野內(nèi)看到灰度調(diào)制的低分辨率、低刷新率點陣圖像。該視覺假體系統(tǒng)是便攜式的,且病人可以在不受醫(yī)師和技師幫助的條件下獨立使用。
2002年,Jens Naumann成為了接受Dobelle的第二代皮層視覺假體植入的16位病人中的第一位。第二代皮層視覺假體的特點是能將光幻視更好地映射到視野,創(chuàng)建更穩(wěn)定均一的視覺。其光幻視點陣覆蓋的視野更大。接受植入后不久,Jens就可以自己在研究中心附近慢速駕車漫游。
針對“運動神經(jīng)假體”的腦機接口方面,Emory大學的Philip Kennedy和Roy Bakay最先在人植入了可獲取足夠高質(zhì)量的神經(jīng)信號來模擬運動的侵入性腦機接口。他們的病人Johnny Ray患有腦干中風導致的鎖閉綜合癥。Ray在1998年接受了植入,并且存活了足夠長的時間來學會用該腦機接口來控制電腦光標。
2005年,Cyberkinetics公司獲得美國FDA批準,在九位病人進行了第一期的運動皮層腦機接口臨床試驗。四肢癱瘓的Matt Nagle成為了第一位用侵入式腦機接口來控制機械臂的病人,他能夠通過運動意圖來完成機械臂控制、電腦光標控制等任務。其植入物位于前中回的運動皮層對應手臂和手部的區(qū)域。該植入稱為BrainGate,是包含96個電極的陣列。
部分侵入式腦機接口一般植入到顱腔內(nèi),但是位于灰質(zhì)外。其空間分辨率不如侵入式腦機接口,但是優(yōu)于非侵入式。其另一優(yōu)點是引發(fā)免疫反應和愈傷組織的幾率較小。
皮質(zhì)腦電圖(ECoG:ElectroCorticoGraphy)的技術(shù)基礎(chǔ)和腦電圖的相似,但是其電極直接植入到大腦皮層上,硬腦膜下的區(qū)域。華盛頓大學(圣路易斯)的Eric Leuthardt和Daniel Moran是最早在人體試驗皮層腦電圖的研究者。根據(jù)一則報道,他們的基于皮層腦電圖的腦機接口能夠讓一位少年男性病人玩電子游戲。同時該研究也發(fā)現(xiàn),用基于皮層腦電圖的腦機接口來實現(xiàn)多于一維的運動控制是比較困難的。
基于“光反應成像”的腦機接口尚處在理論階段。其概念是在顱腔內(nèi)植入可測量單神經(jīng)元興奮狀態(tài)的微型傳感器,以及受其驅(qū)動的微型激光源??捎迷摷す庠吹牟ㄩL或時間模式的變化來編碼神經(jīng)元的狀態(tài),并將信號發(fā)送到顱腔外。該概念的優(yōu)點是可在感染、免疫反應和愈傷反應的幾率較小的條件下長時間監(jiān)視單個神經(jīng)元的興奮狀態(tài)。
2025年4月,腦機接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式發(fā)布“腦機接口標準化路線圖”,構(gòu)建了涵蓋技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和標準化的行業(yè)行動框架,推動腦機接口產(chǎn)業(yè)邁向新的發(fā)展階段。腦機接口技術(shù)在全球范圍內(nèi)正快速發(fā)展,市場規(guī)模持續(xù)增長,公開數(shù)據(jù)顯示,2023年全球腦機接口市場規(guī)模達到19.8億美元,2024年約為22.2億美元。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預測,2025年市場規(guī)模將進一步增長至24.6億美元。
2025年5月,游戲公司Valve創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官加布·紐維爾(Gabe Newell)旗下的腦機接口初創(chuàng)公司Starfish Neuroscience宣布,計劃在今年晚些時候生產(chǎn)其首款腦機接口芯片。
2025年6月6日凌晨2點,中國科學家在《科學》(Science)雜志上線的最新研究成果顯示,借助腦機接口等技術(shù),新一代視覺假體不僅使失明動物恢復可見光視力,還可擴展其視覺功能,這為失明患者復明提供了新可能。
2025年10月,黨的二十屆四中全會審議通過了《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃的建議》,在“十五五”規(guī)劃中,提出前瞻布局未來產(chǎn)業(yè),推動腦機接口成為新的經(jīng)濟增長點。
2025年12月17日消息,中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心發(fā)布該中心與國內(nèi)科研機構(gòu)及醫(yī)療單位合作開展的第二例侵入式腦機接口臨床試驗取得的新進展。本次臨床試驗在技術(shù)上實現(xiàn)了從二維的屏幕光標控制,到三維的物理世界交互的重大轉(zhuǎn)變。
和侵入式腦機接口一樣,研究者也使用非侵入式的神經(jīng)成像術(shù)作為腦機之間的接口在人身上進行了實驗。用這種方法記錄到的信號被用來加強肌肉植入物的功能并使參加實驗的志愿者恢復部分運動能力。雖然這種非侵入式的裝置方便佩戴于人體,但是由于顱骨對信號的衰減作用和對神經(jīng)元發(fā)出的電磁波的分散和模糊效應,記錄到信號的分辨率并不高。這種信號波仍可被檢測到,但很難確定發(fā)出信號的腦區(qū)或者相關(guān)的單個神經(jīng)元的放電。
作為有潛力的非侵入式腦機接口已得到深入研究,這主要是因為該技術(shù)良好的時間分辨率、易用性、便攜性和相對低廉的價格。但該技術(shù)的一個問題是它對噪聲的敏感,另一個使用EEG作為腦機接口的現(xiàn)實障礙是使用者在工作之前要進行大量的訓練。這方面研究的一個典型例子是德國圖賓根大學的Niels Birbaurmer于1990年代進行的項目。該項目利用癱瘓病人的腦電圖信號使其能夠控制電腦光標。經(jīng)過訓練,十位癱瘓病人能夠成功地用腦電圖控制光標。但是光標控制的效率較低,在屏幕上寫100個字符需要1個小時,且訓練過程常耗時幾個月。在Birbaumer的后續(xù)研究中,多個腦電圖成分可被同時測量,包括μ波和β波。病人可以自主選擇對其最易用的成分進行對外部的控制。
與上述這種需要訓練的EEG腦機接口不同,一種基于腦電P300信號的腦機接口不需要訓練,因為P300信號是人看到熟識的物體是非自主地產(chǎn)生的。美國羅切斯特大學的Jessica Bayliss的2000年的一項研究顯示,受試者可以通過P300信號來控制虛擬現(xiàn)實場景中的一些物體,例如開關(guān)燈或者操縱虛擬轎車等。
1999年,美國凱斯西留地大學由Hunter Peckham領(lǐng)導的研究組用64導腦電圖恢復了四肢癱瘓病人Jim Jatich的一定的手部運動功能。該技術(shù)分析腦電信號中的β波,來分類病人所想的向上和向下兩個概念,進而控制一個外部開關(guān)。除此以外,該技術(shù)還可以使病人控制電腦光標以及驅(qū)動其手部的神經(jīng)控制器,來一定程度上回復運動功能。
應用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),計算機可以分擔病人的學習負擔。Fraunhofer學會2004年用這一技術(shù)顯著降低了腦機接口訓練學習所需的時間。
Eduardo Miranda的一系列試驗旨在提取和音樂相關(guān)的腦電信號,使得殘疾病人可以通過思考音樂來和外部交流,這種概念稱為“腦聲機”(encephalophone)。
細胞培養(yǎng)物的腦機接口是動物(或人)體外的培養(yǎng)皿中的神經(jīng)組織和人造設(shè)備之間的通訊機制。這方面研究的焦點是建造具有問題解決能力的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),進而促成生物式計算機。研究者有時在半導體晶片上培養(yǎng)神經(jīng)組織,并且從這些神經(jīng)細胞記錄信號或?qū)ζ溥M行刺激。這類研究常稱為“神經(jīng)電子學”(Neuroelectronics)或“神經(jīng)芯片”(Neurochips)。1997年,加州理工Jerome Pine和Michael Maher的團隊最先宣稱研制成功神經(jīng)芯片。該芯片集成了16個神經(jīng)元。
2003年,美國南加州大學的Theodore Berger小組開始研制能夠模擬海馬功能的神經(jīng)芯片。該小組的目標是將這種神經(jīng)芯片植入大鼠腦內(nèi),使其稱為第一種高級腦功能假體。他們之所以選擇海馬作為研究對象為其高度有序的組織以及豐富的研究文獻。海馬體的功能與記憶生成和長期記憶有關(guān)。
佛羅里達大學的Thomas DeMarse用提取自大鼠腦的包含25000個神經(jīng)元的培養(yǎng)物來操控一個F-22戰(zhàn)斗機模擬程序。這些神經(jīng)元提取自大腦皮層,離體以后,它們在培養(yǎng)皿上迅速集結(jié)成活的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),并且與60個電極通訊,來控制戰(zhàn)斗機的上下和左右搖擺運動。該項目的主要目的是研究人類的腦在細胞層面上如何學習特定的計算任務。
2024年,復旦大學類腦智能科學與技術(shù)研究院加福民青年教師團隊研發(fā)新一代用于脊髓損傷患者的植入式腦脊接口設(shè)備,為脊髓損傷患者帶來站立行走的希望。相關(guān)項目“植入式腦脊接口關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)研制”在約1400個參賽項目中脫穎而出,獲2024年全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽優(yōu)勝獎。
2025年3月31日,英國《自然·神經(jīng)科學》發(fā)表的一項研究報道了一項新腦機接口技術(shù),其可將大腦中言語活動實時轉(zhuǎn)換成有聲詞匯,即能讓實時意念“說話”??八_斯大學言語與應用神經(jīng)科學實驗室的喬納森·布倫伯格評論稱,這是腦機接口技術(shù)領(lǐng)域的一大進步。
2022年11月25日至30日,2022中關(guān)村論壇將在北京舉辦。論壇將探討腦機接口。
2024年3月3日,參加第十四屆全國人民代表大會的全國人大代表、高德紅外董事長黃立在接受采訪時建議,一是完善植入式腦機接口法律法規(guī)體系,建立相關(guān)技術(shù)標準;二是鼓勵腦機接口產(chǎn)品臨床試驗、上市體制機制創(chuàng)新,加速推進腦機接口產(chǎn)業(yè)化進程;三是建設(shè)國家級腦科學技術(shù)創(chuàng)新中心,創(chuàng)辦綜合性醫(yī)工結(jié)合平臺。
2025年12月18日,國家藥監(jiān)局在北京召開腦機接口醫(yī)療器械工作推進會。會議聽取高等院校、科研院所、醫(yī)療機構(gòu)相關(guān)專家學者和研發(fā)企業(yè)代表意見建議。國家藥監(jiān)局黨組成員、副局長雷平出席會議并講話。會議要求,要深入貫徹落實黨的二十屆四中全會精神,深刻領(lǐng)會腦機接口作為前瞻布局未來產(chǎn)業(yè)的重要戰(zhàn)略意義;要堅持安全有效為首要前提,創(chuàng)新審評監(jiān)管方法,構(gòu)建標準體系,加強技術(shù)指導服務;要加強跨部門合作,聯(lián)手產(chǎn)學研醫(yī)各方,合力解決關(guān)鍵技術(shù)問題,完善產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈;要落實企業(yè)主體責任,以問題為導向,提升產(chǎn)品可靠性和整體競爭力,積極推動腦機接口器械更快更好服務臨床、惠及患者。
2025年8月,工信部等七部門印發(fā)《關(guān)于推動腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》。其中提出,到2027年,腦機接口關(guān)鍵技術(shù)取得突破,初步建立先進的技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系和標準體系。電極、芯片和整機產(chǎn)品性能達到國際先進水平,腦機接口產(chǎn)品在工業(yè)制造、醫(yī)療健康、生活消費等加快應用。產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大,打造2至3個產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū),開拓一批新場景、新模式、新業(yè)態(tài)。到2030年,腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提升,形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)體系,培育2至3家有全球影響力的領(lǐng)軍企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè),構(gòu)建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài),綜合實力邁入世界前列。
腦磁圖(MEG)以及功能核磁共振成像(fMRI)都已成功實現(xiàn)非侵入式腦機接口。例如在一項研究中,病人利用生物反饋技術(shù)可以用改變fMRI所檢測到的腦部血流信號來控制乒乓球運動。也有人用fMIR信號來準實時地控制機械臂,這一控制的延遲大位7秒左右。
一些實驗室已實現(xiàn)從猴和大鼠的大腦皮層上記錄信號以便操作腦機接口來實現(xiàn)運動控制。實驗讓猴只是通過回想給定的任務(而沒有任何動作發(fā)生)來操縱屏幕上的計算機光標并且控制機械臂完成簡單的任務。另外在貓上進行的研究對視覺信號進行了解碼。
2023年5月4日,由南開大學段峰教授團隊牽頭的全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京獲得成功。
2023年8月23日,《Nature》發(fā)表的論文中,加州大學開發(fā)出的腦機技術(shù),將大腦信號轉(zhuǎn)為文本、語音和表情,加拿大女性安失語了18年可以再次“說話”了。
2023年10月,發(fā)表在最新一期《科學進展》上的一項研究結(jié)果顯示,美國約翰斯·霍普金斯大學開發(fā)出一種治療漸凍癥(ALS)的腦機接口(BCI),其能在3個月內(nèi)保持90%的準確率,且無需重新訓練或重新校準算法。
2024年1月30日,媒體報道,據(jù)國外社交媒體平臺顯示,馬斯克表示:人類首次接受腦機接口(Neuralink)芯片植入,植入者恢復良好。
2025年4月,一名19歲右側(cè)額葉癲癇患者成功植入腦虎科技自主研發(fā)的256通道柔性腦機接口,術(shù)后患者恢復良好,兩日后順利進入臨床試驗。
2025年6月消息,埃隆?馬斯克(Elon Musk)領(lǐng)導的腦機接口(BCI)公司 Neuralink在其N1腦植入設(shè)備方面取得了顯著進展。據(jù)巴羅神經(jīng)學研究所(Barrow Neurological Institute)消息,已有七名患者接受了N1腦植入設(shè)備,這一數(shù)字較今年 2 月的三人和6月的五人又有增加。
2025年8月,蘋果腦控實機視頻首次曝光,合作方Synchron開發(fā)的Stentrode設(shè)備通過頸靜脈微創(chuàng)植入大腦血管表面,讓意念操控變?yōu)楝F(xiàn)實。漸凍癥患者馬克·杰克遜于2023年成為首批植入者之一,如今他僅憑意念即可在iPad上選擇圖標、打開應用甚至輸入文字。
2025年9月8日,華南地區(qū)首例植入式閉環(huán)自響應神經(jīng)刺激器(腦機接口)手術(shù)在南方醫(yī)科大學珠江醫(yī)院成功實施。一枚像火柴盒大小的“電子醫(yī)生”被植入她的顱骨下,24小時監(jiān)測腦電活動,在癲癇發(fā)作前精準“狙擊”。
2025年9月16日,做完腦機接口手術(shù)第一次開機鍛煉的芳若,在社交平臺分享了自己的感受和喜悅之情。因車禍癱瘓6年之后,芳若第一次通過意念操控自己的手,動了起來。
2025年9月消息,中國首例介入式腦機接口用于輔助人體患肢運動功能修復的試驗,近日由南開大學團隊牽頭完成。此次試驗幫助一名偏癱患者恢復了部分運動功能。
2025年11月26日,31歲的脊髓損傷患者小劉(化名)在華中科技大學附屬同濟醫(yī)院神經(jīng)外科順利完成了植入式腦機接口手術(shù),開啟我國腦機接口(BCI)臨床應用的新階段。
Neural Signals公司(創(chuàng)立于1987年)
Philip Kennedy創(chuàng)立了Neural Signals公司。該公司生產(chǎn)的腦機接口設(shè)備使用玻璃錐內(nèi)含的蛋白質(zhì)包裹的微電極陣列,旨在促進電極和神經(jīng)元之間的耦合。該公司除了生產(chǎn)侵入式腦機接口產(chǎn)品,還銷售一種可回復言語功能的植入設(shè)備。
2004年為止,William Dobelle創(chuàng)建的公司已經(jīng)在16位失明病人內(nèi)植入了初級視皮層視覺假體。該公司仍在繼續(xù)研發(fā)視覺植入物,但這類產(chǎn)品尚沒有獲得FDA的批準,因而不能在美國境內(nèi)使用于人類。
Cybernetics公司(創(chuàng)立于2001年)
John Donoghue及其同事創(chuàng)立了Cybernetics公司,宗旨是推動實用的人類腦機接口技術(shù)的發(fā)展。該公司目以Cybernetics神經(jīng)技術(shù)公司為名在美國股市上市。BrainGate是該公司生產(chǎn)的電極陣列,該產(chǎn)品基于美國猶他大學的Richard Normann研發(fā)的“猶他”電極陣列。
Neuralink公司(創(chuàng)立于2016年)
由埃隆·馬斯克創(chuàng)立,Neuralink旨在通過植入式腦機接口實現(xiàn)人類與計算機的直接連接。公司提出了“未來人類增強”的愿景,即通過先進的神經(jīng)植入設(shè)備,修復神經(jīng)疾病,甚至實現(xiàn)普通人的功能增強。
Neuralink開發(fā)的設(shè)備基于微型電極陣列,能夠?qū)崿F(xiàn)大腦神經(jīng)信號的雙向傳輸。該公司在2020年的演示中通過“三只小豬”展示了芯片植入和數(shù)據(jù)采集的功能。2024年,公司成功進行了多名人類受試者的設(shè)備植入,實現(xiàn)了意念控制外部設(shè)備,如屏幕光標和機械手臂。
Kernel公司(創(chuàng)立于2016年)
由布萊恩·約翰遜創(chuàng)立,致力于開發(fā)非侵入式腦機接口設(shè)備,其目標是通過先進的腦電(EEG)和近紅外光譜(fNIRS)技術(shù)來實現(xiàn)大腦活動的實時監(jiān)測和分析,廣泛應用于醫(yī)療、心理健康、教育和增強現(xiàn)實(AR)領(lǐng)域。公司開發(fā)的Kernel Flow設(shè)備是一種便攜式的非侵入式頭戴式設(shè)備,主要用于健康數(shù)據(jù)的采集和神經(jīng)科學研究。
韶腦科技(創(chuàng)立于2018年)
由上海大學機自學院腦機工程研究中心與上海超碳中心聯(lián)合成立,專注于非侵入式腦機接口技術(shù)的研究和應用。該公司推出的石墨烯腦電帽是一種高靈敏度、便攜式的非侵入式設(shè)備,能夠?qū)崟r監(jiān)測用戶的腦電活動。產(chǎn)品的核心優(yōu)勢是利用石墨烯材料提高電極與皮膚的接觸效率和信號采集的精度。
強腦科技(創(chuàng)立于2018年)
強腦科技與華為、中軟國際教育合作,致力于推動腦機接口技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應用及人才培養(yǎng)。該公司旨在打造神經(jīng)電信號AI創(chuàng)新與實訓中心,通過整合腦機接口與人工智能技術(shù),加速行業(yè)的發(fā)展。
公司提供非侵入式腦機接口設(shè)備和大腦健康評估工具,應用于教育、醫(yī)療和職業(yè)訓練中,幫助用戶提升專注力、記憶力和情緒管理能力。
中科先見(創(chuàng)立于2020年)
創(chuàng)立背景:中科先見專注于腦機接口和三類植入體的工程化解決方案,是國內(nèi)領(lǐng)先的腦機接口研究與制造公司之一。該公司與多家高校和科研機構(gòu)合作,致力于推動腦機接口技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
公司在微型傳感器的加工制作、信號采集和封裝集成方面擁有獨特的技術(shù)優(yōu)勢。其植入式和介入式腦機接口設(shè)備可以實時提取大腦信號并將其轉(zhuǎn)化為控制指令,主要應用于醫(yī)療康復和殘疾人輔助設(shè)備。
隨著腦機接口(BCI)技術(shù)的發(fā)展,圍繞其倫理問題的爭論逐漸升溫。盡管現(xiàn)階段的爭論并不活躍,尤其是在動物保護組織的關(guān)注度較低的情況下,主要原因是現(xiàn)有研究的目標是克服殘疾,而不是對普通人的能力進行提升。但隨著技術(shù)的成熟和應用的拓展,腦機接口的倫理學問題將會變得更加復雜和引人注目。
能力增強的倫理爭議
·目前,BCI的主要應用領(lǐng)域集中在幫助殘疾人恢復失去的感覺和運動功能,例如深部腦刺激(DBS)用于治療帕金森病、rTMS用于治療抑郁癥。然而,BCI的潛力遠不止于此:未來,它可能被用于增強健康個體的認知和身體能力。這種能力增強可能會帶來以下倫理問題:
o公平性問題:如果只有少數(shù)人能夠負擔得起這類增強技術(shù),那么可能會加劇社會不平等和能力鴻溝,形成“增強者”和“非增強者”之間的分裂。
o人類本質(zhì)的改變:隨著技術(shù)的應用,正常人的認知、記憶、注意力甚至性格可能被改變。這將引發(fā)關(guān)于“何為人類”的倫理討論,人類的自由意志和自主性是否會因此受到威脅?
隱私和數(shù)據(jù)安全
·BCI通過采集大腦信號來實現(xiàn)與外部設(shè)備的通信,這意味著用戶的大腦活動和思維模式可能被讀取和記錄。這種信息極為私密,其使用和存儲可能帶來多方面的隱私風險:
o數(shù)據(jù)濫用:大腦數(shù)據(jù)可能被濫用或泄露,例如用于未經(jīng)授權(quán)的心理分析或商業(yè)用途。
o黑客攻擊:如果BCI設(shè)備遭到黑客攻擊,用戶的大腦可能會被惡意操控或竊取私人信息。
道德責任與意圖歸屬
·使用BCI進行設(shè)備控制時,用戶的意圖通過神經(jīng)信號來傳達給外部設(shè)備。然而,在一些情況下可能會出現(xiàn)信號誤解或控制失誤。這帶來以下倫理挑戰(zhàn):
o責任歸屬問題:如果BCI用戶通過意念控制造成傷害或事故,應如何追責?是歸因于用戶、設(shè)備制造商還是軟件開發(fā)者?
o意圖模糊性:在使用BCI時,用戶可能無意中發(fā)出信號,導致不受控制的操作。這樣的情形可能引發(fā)有關(guān)用戶意圖的模糊性和責任邊界的爭議。
動物實驗與倫理考量
·當前,BCI的許多研究實驗都是通過動物模型進行的,例如猴子、老鼠等。這引發(fā)了一些動物倫理學的討論:
o動物權(quán)利:是否應允許對靈長類動物進行BCI實驗,尤其是侵入性實驗?此類實驗在多大程度上符合動物福利法的要求
o實驗替代方案:隨著模擬技術(shù)的進步,是否可以通過計算模型或非侵入性手段替代動物實驗?
倫理規(guī)范和法律框架的建立
·隨著BCI在醫(yī)療和非醫(yī)療領(lǐng)域的廣泛應用,倫理規(guī)范和法律框架的建立變得愈發(fā)重要。目前,許多國家在這方面尚缺乏具體的法規(guī),主要依賴現(xiàn)有的醫(yī)療器械和數(shù)據(jù)保護法律。然而,為了應對BCI的獨特挑戰(zhàn),未來需要制定更為詳盡的倫理指南和法律法規(guī)。
自由意志與人類控制
·BCI的發(fā)展可能對“自由意志”這一哲學概念提出新的挑戰(zhàn)。如果大腦功能可以被直接修改或操控,那么人類的思維和行為的自主性可能會受到侵蝕。這引發(fā)了“心靈控制”的倫理爭議:在什么情況下應允許對人類大腦進行干預?
·特別是在軍事和安全領(lǐng)域,BCI的應用將帶來更深的道德和倫理困境,例如在戰(zhàn)場上使用增強型士兵,或?qū)CI作為審訊工具。
2023年9月,入選2023年十大黑科技榜單。
2023年12月,腦機接口入選“2023年度十大科技名詞”。
2025年12月,“中國首例侵入式腦機接口臨床試驗開展”入選2025年國內(nèi)十大科技新聞;“腦機接口將腦活動解碼為連續(xù)語句”入選2025年國際十大科技新聞。
Phillip Kennedy及其同事用錐形營養(yǎng)性(neurotrophic-cone)電極植入術(shù)在猴上建造了第一個皮層內(nèi)腦機接口。
1999年,哈佛大學的Garrett Stanley試圖解碼貓的丘腦外側(cè)膝狀體內(nèi)的神經(jīng)元放電信息來重建視覺圖像。他們記錄了177個神經(jīng)元的脈沖列,使用濾波的方法重建了向貓播放的八段視頻,從重建的結(jié)果中可以看到可辨認的物體和場景。
杜克大學的Miguel Nicolelis是支持用覆蓋廣大皮層區(qū)域的電極來提取神經(jīng)信號、驅(qū)動腦機接口的代表。他認為,這種方法的優(yōu)點是能夠降低單個電極或少量電極采集到的神經(jīng)信號的不穩(wěn)定性和隨機性。Nicolelis在1990年代完成在大鼠的初步研究后,在夜猴內(nèi)實現(xiàn)了能夠提取皮層運動神經(jīng)元的信號來控制機器人手臂的實驗。到2000年為止,Nicolelis的研究組成功實現(xiàn)了一個能夠在夜猴操縱一個游戲桿來獲取食物時重現(xiàn)其手臂運動的腦機接口。這個腦機接口可以實時工作。它也可以通過因特網(wǎng)遠程操控機械手臂。不過由于猴子本身不接受來自機械手臂的感覺反饋,這類腦機接口是開環(huán)的。Nicolelis小組后來的工作使用了恒河猴。
其它設(shè)計腦機接口算法和系統(tǒng)來解碼神經(jīng)元信號的實驗室包括布朗大學的John Donoghue、匹茲堡大學的Andrew Schwartz、加州理工的Richard Anderson。這些研究者的腦機接在某一時刻使用的神經(jīng)元數(shù)為15-30,比Nicolelis的50-200個顯著要少。Donoghue小組的主要工作是實現(xiàn)恒河猴對計算機屏幕上的光標的運動控制來追蹤視覺目標。其中猴子不需要運動肢體。Schwartz小組的主要工作是虛擬現(xiàn)實的三維空間中的視覺目標追蹤,以及腦機接口對機械臂的控制。這個小組宣稱,他們的猴子可以通過腦機接口控制的機械臂來喂自己吃西葫蘆。Anderson的小組正在研究從后頂葉的神經(jīng)元提取前運動信號的腦機接口。此類信號包括實驗動物在期待獎勵時所產(chǎn)生信號。
除了以上所提及的這些用于計算肢體的運動參數(shù)的腦機接口以外,還有用于計算肌肉的電信號(肌電圖)的腦機接口。此類腦機接口的一個應用前景是通過刺激癱瘓病人的肌肉來重建其自主運動的功能。
2006年,布朗大學研究團隊完成首個大腦運動皮層腦機接口設(shè)備植入手術(shù),能夠用來控制鼠標。
2008年,匹茲堡大學神經(jīng)生物學家宣稱利用腦機接口,猴子能用操縱機械臂給自己喂食——這標志著該技術(shù)發(fā)展已經(jīng)容許人們將動物腦與外部設(shè)備直接相連。
2012年,腦機接口設(shè)備已能夠勝任更復雜和廣泛的操作,得以讓癱瘓病人對機械臂進行操控,自己喝水、吃飯、打字與人交流。
2014年巴西世界杯開幕式,高位截癱青年Juliano Pinto在腦機接口與人工外骨骼技術(shù)的幫助下開出一球。
2016年,Nathan Copeland用意念控制機械手臂和美國總統(tǒng)奧巴馬握手。
2019年1月,Chmielewski作為約翰斯·霍普金斯大學一項腦機接口研究的參與者,通過一次長達10小時的手術(shù),將六個微電極陣列(MEA)植入大腦兩側(cè)。隨后,研究者一直試圖通過不斷的改善和訓練,讓他獲得同時控制兩個假肢的能力。
2020年8月29日,埃隆·馬斯克自己旗下的腦機接口公司Neuralink舉行發(fā)布會,找來“三只小豬”向全世界展示了可實際運作的腦機接口芯片和自動植入手術(shù)設(shè)備。
2022年3月,中國神經(jīng)外科領(lǐng)域的一項新突破,腦機接口柔性電極技術(shù)在世界頂級學術(shù)期刊《科學》雜志上發(fā)表。這項突破是一種腦機接口柔性電極技術(shù),由首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院研發(fā),是提高手術(shù)精準度、保護神經(jīng)功能的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)將僅有2微米大小的電極點組成的新型柔性電極,通過手術(shù)放到大腦上,幫助醫(yī)生更精確“看”到大腦內(nèi)部神經(jīng)等,從而最大限度保護大腦功能。
2022年6月25日,中國自主研發(fā)的國內(nèi)首款介入式腦機接口完成動物試驗。
2022年12月,馬斯克“腦機接口”研究,涉嫌違反美國動物福利法規(guī)定,被曝接受調(diào)查。
2023年5月29日消息,馬斯克的Neuralink對全球發(fā)布震撼宣言:腦機接口實驗的首次人體臨床研究,已獲美國食品和藥物管理局(FDA)批準。
2023年9月,工業(yè)和信息化部印發(fā)通知,組織開展2023年未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務揭榜掛帥工作。揭榜任務內(nèi)容為面向元宇宙、人形機器人、腦機接口、通用人工智能4個重點方向。
2023年,斯坦福大學團隊開發(fā)的腦機接口裝置,能將大腦活動解碼為語言,展示了在幫助嚴重癱瘓人群恢復溝通能力方面的技術(shù)進步;約翰斯·霍普金斯大學開發(fā)出一種治療漸凍癥的腦機接口,其能在3個月內(nèi)保持90%的準確率,且無需重新訓練或重新校準算法。
2024年1月29日,首例人類接受了腦機接口公司Neuralink的植入物,目前恢復良好。初步結(jié)果顯示神經(jīng)元尖峰檢測(neuron spike detection)表現(xiàn)出良好的前景。
2024年1月29日,聯(lián)合團隊召開臨床試驗階段總結(jié)會,宣布首例患者腦機接口康復取得突破性進展。
2024年2月21日報道,馬斯克于在X上的一場直播活動中透露了被試的最新現(xiàn)狀:“(被試)狀況良好,似乎已經(jīng)康復,沒有發(fā)現(xiàn)任何不良影響,并且能夠僅通過思維移動和控制屏幕上的鼠標?!?/p>
2024年2月,首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科賈旺教授團隊聯(lián)合清華大學洪波教授團隊,利用微創(chuàng)腦機接口技術(shù)首次成功幫助高位截癱患者實現(xiàn)意念控制光標移動,這意味著中國在腦機接口領(lǐng)域取得新突破。
2024年3月,清華大學科研團隊公布了兩個案例,兩位高位截癱患者分別通過無線微創(chuàng)腦機接口實現(xiàn)了意念控制光標移動、意念控制手套外骨骼持握,其中一名患者四肢癱瘓14年來,第一次實現(xiàn)了“用手喝水”。
2024年3月8日,全國人大代表、武漢高德紅外股份有限公司董事長黃立在北京介紹,他帶領(lǐng)中華腦機接口公司團隊成功研發(fā)65000通道雙向的腦機接口芯片,居于國際領(lǐng)先水平。
2024年5月19日,據(jù)IT之家消息,埃隆?馬斯克宣布,腦機接口公司Neuralink正在接收第二位植入者申請,該試驗可以實現(xiàn)意念控制手機和電腦。當?shù)貢r間8月2日,馬斯克透露,其腦機接口公司Neuralink成功將第二顆腦機接口芯片植入一名人類患者體內(nèi)。
【馬斯克稱腦機受試者已可意念移動鼠標:首位腦機芯片移植者已可腦控鼠標 】據(jù)多家媒體報道,美國企業(yè)家埃隆·馬斯克當?shù)貢r間19日表示,此前他旗下公司“神經(jīng)連接”進行的腦機接口設(shè)備的首例人體移植者,目前“似乎已完全康復,且沒有出現(xiàn)不良反應”,該移植者已可通過大腦意念移動鼠標。
2024年8月19日消息,全球首例介入式腦機接口傳感器血管內(nèi)取出試驗在北京獲得成功。
2024年8月,Neuralink報告了第二例腦機接口實驗最新情況,稱Neuralink植入物Link已經(jīng)成功植入第二位參與者Alex,并幫助他控制電子游戲和CAD軟件,手術(shù)進展很順利。“令人欣慰的是,我們觀察到第二位參與者沒有出現(xiàn)線程回縮的情況。”Neuralink公司稱。
2024年11月,從上海市科委獲悉,博睿康醫(yī)療科技(上海)有限公司與清華大學生物醫(yī)學工程系洪波教授團隊合作研發(fā)的腦機接口產(chǎn)品NEO,在復旦大學附屬華山醫(yī)院完成了全國第三例、上海第一例臨床試驗植入手術(shù)。
2025年新年之際,上海華山醫(yī)院的一間病房里,一位女患者僅僅在腦海中想出2025新年快樂這幾個字,就被電腦成功解碼并發(fā)出指令操縱機械手做出比心的動作,送出世界上第一段由意念完成的新年祝福。這也意味著上海腦虎科技與華山醫(yī)院神經(jīng)外科團隊在天橋腦科學研究院等的支持資助下,通過國產(chǎn)原創(chuàng)侵入式柔性腦機接口技術(shù),實現(xiàn)了“做”——解析動作,也實現(xiàn)了“說”——理解語言。
2025年1月,在美國拉斯維加斯舉辦的2025年國際消費電子展(CES)期間,特斯拉CEO埃隆·馬斯克分享了他對未來科技發(fā)展的深度思考與前瞻布局,Neuralink已經(jīng)在三位患者體內(nèi)植入了設(shè)備,而且都運行良好。正在升級設(shè)備,增加電極數(shù)量,提升帶寬和電池壽命。預計2025年會為20-30位患者植入升級版的Neuralink設(shè)備。
2025年2月10日,從上海階梯醫(yī)療科技有限公司獲悉,該公司宣布完成3.5億元人民幣B輪融資。據(jù)了解,這是中國植入式腦機接口行業(yè)歷史上最大的一筆融資。
2025年2月17日,天津大學腦機海河實驗室和清華大學集成電路學院聯(lián)合,開發(fā)出一款基于憶阻器神經(jīng)形態(tài)器件的“雙環(huán)路”無創(chuàng)演進腦機接口系統(tǒng)。團隊還首次揭示了大腦電信號與解碼器在交互過程中如何進一步協(xié)同增強的奧秘,并成功實現(xiàn)了人腦對無人機的高效四自由度操控。相關(guān)成果刊發(fā)在國際學術(shù)期刊《自然·電子》上。
2025年3月,國家醫(yī)保局印發(fā)《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務價格項目立項指南(試行)》,設(shè)立了“侵入式腦機接口置入費”“侵入式腦機接口取出費”“非侵入式腦機接口適配費”三個價格項目。
2025年3月20日,北京市科委、中關(guān)村管委會組織召開“北腦一號”完成國際首批柔性高通量半侵入式無線全植入腦機系統(tǒng)的人體植入媒體通氣會。會上,國家神經(jīng)疾病醫(yī)學中心主任、首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院院長趙國光教授團隊與北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏教授團隊、北京芯智達科技有限公司聯(lián)合發(fā)布了全球首例無線植入式中文語言腦機接口成功幫助因漸凍癥導致失語的患者重建交流能力的突破性成果。這一創(chuàng)新性成果標志著腦機接口在語言功能恢復領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步,為因漸凍癥(肌萎縮側(cè)索硬化癥,ALS)、卒中等眾多原因?qū)е率дZ的患者提供了全新的治療方式。
2025年3月25日,復旦大學附屬華山醫(yī)院完成了國內(nèi)首例侵入式腦機接口系統(tǒng)前瞻性臨床試驗的手術(shù)植入,這一試驗的成功意味著階梯醫(yī)療成了中國第一家進入產(chǎn)品臨床試驗階段的侵入式腦機接口公司,也是繼馬斯克創(chuàng)立的Neuralink之后全球第二家進入該階段的企業(yè)。
2025年3月31日,湖北省在全國率先落實“侵入式腦機接口植入費”“侵入式腦機接口取出費”“非侵入式腦機接口適配費”價格項目并制定政府指導價,分別為6552元/次、3139元/次、966元/次。項目價格為全省最高限價,不得上浮,下浮不限。
2025年4月,余杭企業(yè)暖芯迦宣布,完成視覺腦機接口的中國首例食蟹猴功能性動物實驗驗證,成功植入了暖芯迦。同月,由天津大學腦機海河實驗室與天津市環(huán)湖醫(yī)院合作的全國首個腦機接口綜合臨床實驗病區(qū),在環(huán)湖醫(yī)院天塔院區(qū)啟動建設(shè)。
2025年6月6日,中國科學家在《科學》(Science)雜志上線的最新研究成果顯示,借助腦機接口等技術(shù),新一代視覺假體不僅使失明動物恢復可見光視力,還可擴展其視覺功能,這為失明患者復明提供了新可能。
2025年6月11日,廣東首家腦機接口臨床研究病房在廣州揭牌成立,該病房將圍繞腦機接口開展科研攻關(guān)、臨床試驗,并推動相關(guān)科技成果轉(zhuǎn)化,加速腦機接口技術(shù)從實驗室走向臨床。
2025年6月,中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復旦大學附屬華山醫(yī)院,與相關(guān)企業(yè)合作,成功開展了我國首例侵入式腦機接口的前瞻性臨床試驗。該成果標志著我國在侵入式腦機接口技術(shù)上成為全球第二個進入臨床試驗階段的國家。
2025年6月報道,國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械標準管理中心表示,全國醫(yī)用電器標準化技術(shù)委員會醫(yī)用電子儀器分技術(shù)委員會對《采用腦機接口技術(shù)的醫(yī)療器械非侵入式設(shè)備通用技術(shù)條件》醫(yī)療器械國家標準立項申請項目公開征求意見。
2025年7月6日,新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科腦機接口(BCI)病房揭牌,新疆醫(yī)療在神經(jīng)科技領(lǐng)域邁入新階段。該病房整合了新疆醫(yī)科大學豐富的臨床資源和新疆大學領(lǐng)先的智能算法研發(fā)優(yōu)勢,是西北地區(qū)首個集臨床診療、科研創(chuàng)新與國際合作為一體的腦機接口綜合平臺,將為藥物難治性癲癇、重度抑郁癥、脊髓損傷等患者帶來更精準、有效的治療。
2025年7月10日,江西首例腦機接口臨床研究型手術(shù)在南昌大學第一附屬醫(yī)院完成。該院神經(jīng)外科專家團隊成功將電極植入一名難治性癲癇患者顱內(nèi),構(gòu)建起患者大腦與外部設(shè)備“讀寫雙向”的神經(jīng)交互通道。這次手術(shù)是江西省在神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療方面的新探索。
2025年7月17日報道,上海巖思類腦人工智能研究院與復旦大學附屬華山醫(yī)院合作,在腦機接口領(lǐng)域取得突破。10例受試者的大腦植入電極后,經(jīng)過短時間訓練,通過解碼其大腦神經(jīng)電活動,與腦部電極相連的電腦就會實時顯示出他們想說的中文語句。這一進入臨床試驗階段的科研成果,將為漸凍癥、腦卒中等失語患者帶來福音。7月27日,“2025睡眠神經(jīng)調(diào)控醫(yī)學研討會暨夢境腦機接口創(chuàng)新產(chǎn)品發(fā)布會”在橫琴粵澳深度合作區(qū)舉辦。全球首款多模態(tài)夢境腦機接口的正式亮相。
2025年8月,中國信息通信研究院聯(lián)合腦機接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布《腦機接口技術(shù)與應用研究報告(2025年)》。報告對腦機接口技術(shù)的特點進行剖析,認為其具有創(chuàng)新性、交叉性和前沿性特點,指出該技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展將依賴于多學科交叉協(xié)同。報告認為腦機接口技術(shù)具有重要戰(zhàn)略意義,是大國競爭博弈的關(guān)鍵領(lǐng)域,從技術(shù)視角將腦機接口技術(shù)演進規(guī)律總結(jié)為兩橫三縱模式發(fā)展,從產(chǎn)業(yè)生態(tài)視角分析了當前產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)成、投融資進展和產(chǎn)業(yè)化進展。最后對腦機接口未來發(fā)展趨勢進行展望,提出腦機接口在多重利好因素驅(qū)動下,應用前景廣闊,科研創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)落地將日趨加速,產(chǎn)業(yè)生態(tài)也將不斷繁榮。
2025年8月15日,河南省人民醫(yī)院神經(jīng)外科、麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學科、神經(jīng)電生理科等多學科專家團隊密切合作,在為高位截癱患者呂某實施無線微創(chuàng)植入式腦機接口手術(shù)后,又為其成功開機。開機后,這位一度喪失勞動和大部分的日常生活能力的患者,成功實現(xiàn)了通過“意念”控制外骨骼手套實現(xiàn)自主喝水等動作。這也是河南首例無線微創(chuàng)植入式腦機接口手術(shù)。
2025年8月28日,中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院宣布,該院與哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科聯(lián)合,成功完成全球首例腦機接口應用于腦深部腫瘤術(shù)中邊界精準定位的臨床試驗,標志著中國自主研發(fā)的植入式臨床腦機接口技術(shù)實現(xiàn)重要突破。
2025年9月18日消息稱,中國在腦機接口領(lǐng)域,已幫助截癱患者開始站立行走,盲人恢復光感;國產(chǎn)腦起搏器已實現(xiàn)全面商用,在8個國家400家醫(yī)院開展植入,臨床已幫助3萬名帕金森病患者改善運動功能,成為人口健康領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展新引擎。
2025年9月18日,記者從中國科學院深圳先進技術(shù)研究院獲悉,該院多個科研團隊聯(lián)合東華大學團隊,成功研發(fā)如頭發(fā)絲般纖細、柔軟可拉伸、可自由驅(qū)動的神經(jīng)纖維電極——“神經(jīng)蠕蟲”(NeuroWorm)。該研究首次提出腦機接口“動態(tài)電極”的新范式,打破植入式電極的“靜態(tài)”傳統(tǒng),為腦機接口電極的研究與應用開辟新方向。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然》上。
2025年11月20日,江蘇首個腦機接口門診在位于南京的東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院正式開診。
2025年11月20日,山東實施中國首例革新性國產(chǎn)腦機接口起搏器手術(shù)。
2025年12月15日,中國國家藥品監(jiān)督管理局簽發(fā)了景昱醫(yī)療科技(蘇州)股份有限公司侵入式腦機接口治療藥物成癮的三類產(chǎn)品注冊證。這是全球首個獲批用于治療成癮類精神疾病的侵入式腦機接口產(chǎn)品。
2025年12月17日,中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心發(fā)布該中心與國內(nèi)科研機構(gòu)及醫(yī)療單位合作開展的第二例侵入式腦機接口臨床試驗取得的新進展。本次臨床試驗在技術(shù)上實現(xiàn)了從二維的屏幕光標控制,到三維的物理世界交互的重大轉(zhuǎn)變。接受本次腦機接口臨床試驗的是一位中年男性患者。這位患者在2022年因脊髓損傷導致四肢癱瘓,僅剩頭頸部可以活動。2025年6月,患者植入了科研團隊開發(fā)的腦機接口系統(tǒng)。起初,該患者經(jīng)過2到3周的訓練,能夠?qū)崿F(xiàn)憑借意念對電腦光標、平板電腦等電子設(shè)備的控制,這也是科研團隊第一例侵入式腦機接口臨床試驗時植入者達到的行為水平。為了進一步提高植入者對周圍環(huán)境的交互能力,研究團隊在此基礎(chǔ)上,通過更多新技術(shù)的引入,成功將腦機接口應用場景從二維屏幕拓展到了三維物理世界。目前,該系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)讓使用者通過大腦“意念”實現(xiàn)接近常人使用手機和電腦的操作速度,以及初步控制具身智能機器人的能力。
2025年12月17日,2025小米人車家全生態(tài)合作伙伴大會上,小米核心系統(tǒng)部總經(jīng)理牛坤在會上宣布,小米已與多家行業(yè)領(lǐng)先的腦機接口企業(yè)啟動早期合作。
2026年1月,據(jù)腦機交互與人機共融海河實驗室官微消息,天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室團隊聚焦無創(chuàng)腦機接口領(lǐng)域,持續(xù)推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化落地。已形成從高性能的器件、芯片、算法、平臺,到系統(tǒng)集成和關(guān)鍵底座與應用集于一體的全鏈條布局。在臨床應用領(lǐng)域,天津大學研制的“神工”腦機交互創(chuàng)新醫(yī)療器械全譜系產(chǎn)品相繼問世,逐步覆蓋腦卒中康復、脊髓損傷運動輔助、抑郁診療、聽覺障礙診療等臨床場景應用。在航空航天領(lǐng)域,設(shè)計開發(fā)五代空間站在軌腦機交互系統(tǒng),完成人類首次“太空腦機接口實驗”,并相繼在后續(xù)多次載人飛行任務中取得重要應用,服務于航天員功能狀態(tài)與情緒狀態(tài)等精準檢測,實現(xiàn)了航天員的效能增強,為中國載人航天工程的新一代醫(yī)學與人因保障系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
2026年1月16日,愛朋醫(yī)療與中國科學院深圳先進技術(shù)研究院在深圳舉行揭牌儀式,正式宣告“中科院先進院—愛朋醫(yī)療‘腦機接口’創(chuàng)新聯(lián)合體”成立。