近日,“AI+脑机数据”平台在北京正式发布。该平台可为高校、科研单位、医院和企业提供标准化数据接口,并配备数据采集、解码等技术支撑,从而促进领先研究和临床资源的相关整合,打破数据壁垒,为脑有罪领域的研究构建坚实的数据基础。
这个由清华大学牵头、多方联合发布的“AI+脑机数据”平台,可以有效整合医院、科研院所、疾病中心等各单位的脑机数据源,形成脑机数据采集、建模、应用和反馈的闭环。不仅打破了以往科研领域碎片化的结构和数据壁垒,还为科研人员提供了高质量、有支撑的科研成果。为众多从事脑机接口创新研究的机构和人员提供标准化的计算机机数据资源和专业分析工具,从而推动脑机数据的共性研究。
清华大学计算机系副主任李国梁:我们会收集、读取这些数据,然后进行讨论,对脑机数据进行建模,模拟人脑。只有经过模拟,我们才知道如何诊断和治疗疾病。我们的目标是使用一个通用的接口,让更多的科研单位和更多的医院能够访问这些数据,帮助科研机构,确保医院能够帮助患者解决问题。
“Biostealth”解决脑机接口安全稳定问题
那么脑机接口到底有什么用呢?通俗地说,这相当于在大脑和大脑之间建立了一条“信息高速公路”。d 外部设备,让大脑指令不依赖神经和肌肉,直接控制电脑、机械臂等设备,从而为一些脑部和神经疾病患者提供康复治疗方法,帮助大脑研究。脑机接口涉及各个领域,精度要求非常高。 Hit不仅需要开发数据平台,还需要不断解决各种技术问题。近期,清华大学课题组研究的脑机接口主要部件也取得新成果。
记者近日在清华大学发现了这一最新突破:拥有自己的“生物隐形”技术的脑机接口关键部件——“仿组织支架神经电极”(“组织支架”的专有名词)。
清华大学生物医学工程学院助理教授戴晓川:与这个头发相比,这里看起来像蝉翼的半透明薄膜是一个仿组织支架神经电极。这里有很多非常细的丝,我们可能看不清楚。这是因为其细丝的尺寸比头发丝还小。
作为一种侵入性电极,“仿组织支架神经电极”融合了微电子光刻技术,不仅在尺寸上实现了亚细胞的突破,而且还具有完美匹配细胞的灵活性。三维多孔结构可以让神经细胞“钻进去”,完全避免机体的排异反应,从而达到隐身效果,通常可以解决入侵后的长期生存和信号稳定的问题。利用北京的产业优势,高校还可以将此类创新成果与产业资源快速对接,实现紧密落地、高效迭代。
戴小川,助理教授清华大学生物医学工程学院:我们这样的技术从实验室出来之后,很容易找到可以落地的地方,让新兴的小型创新企业能够和我们大学团队进行非常紧密、高效的合作。这是我们技术不断缩小、加速的一个非常重要的原因。
临床试验:脑机接口展示患者康复情况
根据电极与大脑神经组织的接近程度,脑机接口主要分为三类:非侵入式、半侵入式和侵入式。在临床试验中,医生也会针对不同的患者选择不同的方法。北京联合北京天坛医院、首都医科大学宣武医院等领先的临床神经科学机构,为脑研究和脑机接口技术的临床应用奠定了坚实的基础。现在目前,许多患有偏瘫、脊髓损伤等疾病的受试者正在这些医院接受新型脑接口神经调节疗法,并取得了一定的康复效果。
北京天坛医院,这位脑接口受试者于2023年中风,左腿偏瘫,左臂无法抬起,左手指无法伸展。今年5月,他接受了脑机接口装置“北脑一号”的植入。右脑运动功能区域植入柔性电极,以在左上肢活动中自慰。脑电图信号被收集和解码,指令被发送到连接到左臂的电极。电刺激导致肌肉收缩并驱动左手的活动。
“北脑一号”半侵入式脑机接口测试题目:想象举手、想象抓东西、想象什么ch肌肉我要给力量理解这个东西,它就会给电,刺激这个肌肉去摘它。
北京天坛医院神经外科中心常务副主任曹勇:明年我们将用“北脑一号”进行临床研究,招募50到100名患者,在全国多个中心进行研究。
在语言理解方面,今年宣武医院联合北京脑科学与脑融合研究所完成了全球首个无线植入式语音脑机接口的临床试验。系统解码了62个与日常生活密切相关的单词。结合人工智能语言模型,ALS失语症受试者可以完成“我想吃饭”等句子的表达。
连接全链条,推动脑机接口产业集群化发展
今年,《加快创新发展行动计划》《北京市脑机接口发展规划(2025-2030年)》提出,推动脑机接口产业集聚发展,形成集基础研究、技术创新、应用开发、转化成功、产业高水平为一体的脑机接口示范区。北京正在改变产业生态,为脑机接口全链条发展提供政策支持,谋求产业布局。
作为北京市首批新型研发机构之一,北京脑科学与脑感应研究院引进了39名全球高水平科学家,建成了影像、微纳技术等11个国际一流、功能齐全的技术平台,成为北京市脑机接口研究创新领域的关键一环。脑机接口、脑部疾病基因治疗等技术获批临床研究由 17 名研究人员发起的搜索。
北京脑科学技术研究院院长罗敏敏受大脑启发:我们有很多做理论和基础技术研发的网红;我们也有非常强大的工程师团队,我们也有各种技术平台,这些平台对于测试这些各种脑机接口产品很有用。我们也很乐意分享这些设施。
为推动接口产业链与产业链深度融合,今年9月,中关村(昌平)脑科学与脑机接口产业园在北京正式启动。该产业园位于中关村生命科学园区,是北京脑科学与脑感应研究所所在地。汇聚各类创新元素和资源,启动脑机接口展厅、实验场、脑机接口建设孵化器、加速器,为入驻的上下游企业提供生态支持。
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如今,北京聚集了50多个脑脑接口接口,展示了侵入性产品、非侵入性产品、辅助器具等多种研发趋势。到2030年,培育3至5家具有全球影响力的领先科技企业和100家左右创新型中小企业,1至2家脑机接口开发企业创建光彩集群示范区,实现创新脑机接口产品在医疗、健康、工业、教育等领域的规模化商业化。
北京市科委、中关村管委会医疗卫生技术处处长郭澜涛:下一步,我们将加快突破电极、芯片、算法等核心技术瓶颈,建设高质量的“人工智能+脑机数据”平台、概念验证平台、共性技术平台,推动监管科学创新和标准创建,支持脑机接口产业成为新的经济增长点。
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